Turbina Francis

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Modernización del sistema de mando y regulación de velocidad de una turbina Francis en la central de Río Cali [recurso electrónico]

Modernización del sistema de mando y regulación de velocidad de una turbina Francis en la central de Río Cali [recurso electrónico]

3.1.5.1 Especificación del sensor Cuando se selecciona un sensor de posición, se deben considerar varias cosas: ¿se quiere registrar posición lineal o angular?; para este caso ambos tipos de medida son aptos, ya que la posición de alabes puede ser medida directamente sobre los mismos (posición angular) o indirectamente sobre el servomotor principal, el cual genera el desplazamiento de los alabes (posición lineal). Otra consideración importante es si la medición es continua o por puntos, para este caso particular se requiere una medición continua. La cual brinda la posibilidad de conocer porcentualmente (de 0 a 100%) y en tiempo real la posición de los alabes de la turbina. Finalmente se deben considerar las condiciones en la que va a trabajar el instrumento, este instrumento será instalado dentro de la casa de máquinas de la PCH Rio Cali 1 y por lo tanto no estará sometido a ningún tipo de esfuerzo tanto mecánico como eléctrico, ni a condiciones ambientales agresivas. Por lo tanto las condiciones del proceso no son un punto crítico para la selección de este instrumento. Se busca un sensor de posición que entregue una salida de corriente, proporcional a la posición registrada, dentro de un rango de 4 a 20 mA, y que sea de fácil acceso en el mercado. La empresa de energía del pacifico EPSA, recomendó un equipo para la medición de posición de los alabes de una turbina Francis: el Temposonic L series LP, por lo tanto dicho equipo se selecciona como optimo para la aplicación requerida, el cual se visualiza en la figura 49 y se especifica en la tabla 11.
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Diseño Paramétrico de Álabes para Turbina Francis

Diseño Paramétrico de Álabes para Turbina Francis

Al haber pasado por lo anterior entra al distribuidor, que en el caso de la turbina Francis, es una carcasa espiral con álabes fijos o estáticos que se encargan de dividir el flujo total para ser dirigidos a los álabes directrices, los cuales son los encargados de regular el caudal y direccionarlo hasta el rodete o runner. Finalmente, el agua sale del runner hacia el tubo de arrastre o draft tube. En la figura 1.2. se puede apreciar los elementos antes mencionados en conjunto.

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Diseño de un Horno para Tratamiento Térmico del Rodete de la Turbina Francis (CELEC Unidad de Negocio Hidroagoyán)

Diseño de un Horno para Tratamiento Térmico del Rodete de la Turbina Francis (CELEC Unidad de Negocio Hidroagoyán)

En el país no existe un Horno con las características requeridas para este tipo de trabajo. Al momento la empresa cuenta con un horno para tratamientos térmicos con dimensiones adecuadas para álabes móviles de la turbina, que son muy diferentes para el rodete, es por eso la necesidad de diseñar un horno para el rodete cuya función es mejorar las propiedades físicas del mismo y lo que es mejor asegure un bajo costo en el mantenimiento y reparación del rodete prolongando la vida útil del mismo, lo que implica el aprovechamiento de los recursos de la empresa y el ahorro significativo para la misma, puesto que se evita la importación de equipos costosos y optimiza tiempos de reparación, a la vez apoya a la investigación en el país dentro del campo de la energía a través de un diseño adecuado y eficiente.
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Diseño e Implementación de un Módulo de Turbina Francis para el Laboratorio de Termofluidos de la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica Y Mecatrónica

Diseño e Implementación de un Módulo de Turbina Francis para el Laboratorio de Termofluidos de la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica Y Mecatrónica

Las turbinas Kaplan, son turbinas de admisión total, clasificado como turbina a reacción, se aplican en saltos de pequeña altura (alrededor de 50 m y menos), con caudales medios y grandes (aproximadamente de 15m3/s en adelante). Debido a su singular diseño semejante a la hélice del motor de un barco, permiten desarrollar elevadas velocidades específicas, obteniéndose buenos rendimientos, entre extensos límites de variación de caudal. A igualdad de potencias, las turbinas Kaplan son menos voluminosas que las turbinas Francis. Normalmente se instalan con el eje de posición vertical, aunque también se presentan para ser colocadas de forma horizontal o inclinada (Lostaunau, 2005).
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PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE LA FALLA DE PASADOR DE CIZALLE EN TURBINA FRANCIS DE CENTRAL HIDROELÉCTRICA ANTUCO

PROPUESTA DE SOLUCIÓN DE LA FALLA DE PASADOR DE CIZALLE EN TURBINA FRANCIS DE CENTRAL HIDROELÉCTRICA ANTUCO

Cuando es necesario realizar un mantenimiento con unidad detenida se debe reducir la velocidad de giro de la turbina a menos de 100 [min 1 ], luego de lograr esta velocidad a través de la regulación del caudal por medio del cierre gradual de alabes del distribuidor, luego se puede cerrar gradualmente la válvula mariposa ubicada antes de la entrada del flujo a la turbina en el tiempo necesario para que no exista golpe de ariete y pueda dañar las instalaciones, sumado a lo anterior se puede aplicar el freno. Estando la unidad sin movimiento es posible intervenir los equipos que tienen relación directa con la rotación del eje.
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Estudio y simulación numérica de la cavitación inducida por los álabes directores de una turbina Francis con características similares a las de la central hidroeléctrica San Francisco

Estudio y simulación numérica de la cavitación inducida por los álabes directores de una turbina Francis con características similares a las de la central hidroeléctrica San Francisco

El presente estudio técnico simula mediante métodos numéricos la cavitación inducida por los álabes directores de una turbina tipo Francis, enfocándose en las características de la turbina de la Hidroeléctrica San Francisco. Inicialmente se realizó una revisión bibliográfica del fenómeno de cavitación y un estudio de campo de la Hidroeléctrica San Francisco. Ha sido necesario acceder a información real de las condiciones de operación y geometría de la turbina de la central. La metodología que se utilizó fue la dinámica de fluidos computacional (CFD), mediante la cual se simula la formación, crecimiento y colapso de la cavitación. Para poder disminuir el costo de recurso computacional, se ha simplificado el modelo a un dominio computacional de dos dimensiones, en éste se ha estudiado tanto el efecto del flujo cavitativo en el álabe director, como también, el efecto entre el álabe directo y álabe del rodete de la turbina. La simulación numérica fue desarrollada mediante el software comercial ANSYS FLUENT 18, y la malla fue estructura en ICEM CFD. El estudio numérico se realizó mediante las ecuaciones de Navier-Stokes, de forma bi-dimensional plana, con aproximación RANS y el modelo de turbulencia $ - ' SST. El estudio fue bifásico (líquido vapor) en su módulo de mezcla y utilizando los modelos de cavitación de Schnerr and Sauer y de Zwart-Gerber-Belamri. El análisis de resultados se lo ha realizado mediante gráficas de contorno, las cuales muestran el fenómeno de la cavitación en fracción de volumen de vapor. Finalmente, gracias a este estudio numérico se ha podido determinar las zonas en las cuales el flujo cavitativo afecta con mayor agresividad en los álabes.
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Evaluación y cambio de la turbina Francis de la Central Huampaní

Evaluación y cambio de la turbina Francis de la Central Huampaní

• Desechos sólidos (plásticos): por estar el canal de aducción expuesto al medio ambiente y atravesar una zona poblada (Chosica), los pobladores vierten sus desechos los cuales saturan las rejas colectoras de desechos en la cámara de carga lo que repercuten en la operación de la central y al llegar a la turbina repercuten en su desgaste

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Estudio de la implementación de un sensor en el gobernador de una turbina Francis

Estudio de la implementación de un sensor en el gobernador de una turbina Francis

Este Gobernador trabaja auto soportado sobre un pedestal de concreto cuyas dimensiones son: 7 4 x 7 4 cms. y 47 cms. de alto. El eje del servomotor de 30 mm. de diámetro está acoplado en uno de sus extremos a una cruceta el cual mueve a un eje de 65 mm. de diámetro y 105 cms. de longitud (perpendicular al eje del servomotor}, este eje en el otro extremo tiene como apoyo una bocina adherido al cuerpo de la turbina, en el intermedio de este eje se encuentra adherido mediante chavetero una bocina que a su vez soporta dos ejes o palancas adheridos en la turbina a un escudo que por intermedio de unas bieletas mueven las paletas directrices de la turbina.
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Análisis de la eficiencia de una turbina tipo francis con características similares a la de la central hidroeléctrica San Francisco Ecuador

Análisis de la eficiencia de una turbina tipo francis con características similares a la de la central hidroeléctrica San Francisco Ecuador

Con la caracterización de sedimentos del fluido que se realizó de las aguas del río Pastaza, se encontró gran cantidad de sedimentos, estas partículas al impactar en las superficies de los álabes del rodete en las áreas donde se tiene altas presiones como se puede ver en l figura 3.7, se va a provocar un fenómeno de desgaste por abrasión (erosión), lo cual va a provocar deterioros acelerados del acero inoxidable del rodete. Con estos valores de presión en las superficies de los álabes del rodete se puede crear una expresión para calcular el toque (Torque_z()@Blades) existente en el mismo lo cual nos servirá más adelante para realizar el cálculo de la eficiencia de la turbina Francis. 3.2.2. Resultados de la simulación, obtención de velocidad y la presión del fluido
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TRAB  FINAL TURBOMAQ mejorado

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA TURBINA

Los integrantes del grupo coincidieron que la electrificación con energía eléctrica proveniente de microcentrales hidroeléctricos es una buena alternativa de solución para el abastecimiento de energía en lugares aislados donde existen riachuelos con bajo caudal y pequeñas alturas, para lo cual, después de muchas ideas se concreta en definir la delimitación del estudio en este caso, a la localidad de Raquina en el que se planteará el diseño de una turbina ya que es el elemento principal que transforma la energía potencial de la masa de agua en energía mecánica. La caja Negra se muestra en la figura 01.
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Diseño de un microaerogenerador de eje vertical Design of a vertical axis micro wind turbine

Diseño de un microaerogenerador de eje vertical Design of a vertical axis micro wind turbine

En la Figura 2c se aprecia la turbina Savonius que fue inventada por el arquitecto finlandés Sigurd Johannes Savonius en 1924 tomando como inspiración el rotor Flettner, sin embargo, fue patentada hasta 1929. Esta turbina está formada por dos mitades semicirculares (conocidas como cubetas o cazoletas), colocadas a lo largo de un plano central y desplazadas para formar una “S”, cuando la parte cóncava está en contra del viento, se genera fuerza de arrastre que hace girar al rotor. Las turbinas Savonius tienen una eficiencia de conversion inferior al 25% por lo que no han sido exitosas comercialmente, sin embargo, tienen ventajas tales como una construcción simple, niveles bajos de ruido al girar, velocidad de rotación lenta y desgaste reducido en sus partes moviles, lo que justifica su uso en aplicaciones de bajo consumo eléctrico. Savonius reportó una eficiencia máxima del 31%, sin embargo, hasta la fecha no se ha logrado reproducir estos resultados (Savonius, 1931; Golecha et al., 2012).
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Diseño y construcción de una turbina de gas a partir de un turbocompresor automovilístico

Diseño y construcción de una turbina de gas a partir de un turbocompresor automovilístico

Además, por otro lado, sería interesante desarrollar un sistema de control realimentado con las variables del proceso. Integrar la adquisición de datos del ciclo en el equipo a una computadora, que confeccione el diagrama del Ciclo Brayton que está sucediendo en la turbina de gas. Este sistema también podría incluir los modos de parada de emergencia cuando las revoluciones del eje del turbocompresor y la temperatura de los gases a la entrada de la etapa de expansión superen los valores admisibles. Estos son los dos parámetros más críticos que podrían dañar el equipo de no estar controlados. En esta primera instancia, la parada ante una eventual situación de emergencia será de forma manual, cortando la inyección de combustible.
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Desarrollo y evaluación de modelos de turbinas a gas y de reguladores de velocidad para estudios dinámico de Sistemas de Potencia

Desarrollo y evaluación de modelos de turbinas a gas y de reguladores de velocidad para estudios dinámico de Sistemas de Potencia

errores aleatorios y los errores sistemáticos. Dichas señales no pueden reflejar el estado real de funcionamiento y el estado de funcionamiento de la maquinaria rotativa con precisión. Las mediciones de alta calidad y estado estacionario son necesarias para la mayoría de los métodos de diagnóstico actuales. Desafortunadamente, es difícil obtener este tipo de mediciones para la mayoría de las máquinas rotatorias. El diagnóstico basado en el rendimiento transitorio es una herramienta útil que puede resolver este problema. En este trabajo se propone un método de diagnóstico de fallas basado en modelos para turbinas de gas basado en el rendimiento transitorio. El diagnóstico de fallas consiste en un modelo de simulación dinámica, un esquema de diagnóstico y un algoritmo de optimización. Se presenta un modelo de turbina de gas dinámica, no lineal, de alta precisión que utiliza un método de modelado modular que involucra propiedades termofísicas, un gráfico característico de componentes y sistema inercial. El proceso de inicio se simula utilizando este modelo. La consistencia entre los resultados de la simulación y los datos de operación de campo muestra la validez del modelo y las ventajas de la desviación acumulada transitoria. Además, un esquema de diagnóstico está diseñado para cumplir este proceso.
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TRAB  FINAL TURBOMAQ mejorado

TRAB FINAL TURBOMAQ mejorado

La existencia de los recursos hídricos en nuestro país, específicamente en nuestra región, es aún latente y nos conlleva a realizar estudios de disponibilidad del agua en los ríos y su uso en la planificación de proyectos de riego, abastecimiento de agua potable, generación de energía eléctrica y usos industriales. Sin embargo, la falta de abastecimiento de energía eléctrica en localidades aisladas es un problema que nos permite analizar alternativas de solución para el abastecimiento. Una de estas alternativas de solución es la generación de energía por medio de micro centrales hidráulicas, ya que en algunas de estas localidades aisladas existen riachuelos con bajo caudal y pequeñas alturas. A través de la evaluación energética y el sistema de conversión de energía se planteará el diseño Hidráulico de la turbina considerando como datos iniciales al caudal, velocidad y altura del canal que transporta agua para tal fin.
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Diseño y simulación de un sistema SCADA para el proyecto hidroeléctrico  " RÍO NEGRO"

Diseño y simulación de un sistema SCADA para el proyecto hidroeléctrico " RÍO NEGRO"

Al lado derecho están los gráficos adquiridos por los sensores de vibraciones. El switch de la parte superior puede controlar las gráficas de que turbina generador se está midiendo. De acuerdo a la tabla de la norma ISO 10816-5 podemos considerar los valores máximos permisibles que se considerarán dentro del rango normal, al exceder este valor (si el valor pico a pico es demasiado alto) se apagará el led verde en la parte inferior de cada gráfico indicando que necesita atención esta sección para corregir el exceso de vibraciones.

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TEMA 46 FRANCIS BACON.docx

TEMA 46 FRANCIS BACON.docx

Esto es, en suma, lo que realiza Bacón, el supuesto mérito de su filosofía: considerar insuficiente el escolasticismo y tratar de exponer un nuevo método de investigación mediante el conocimiento minucioso de la naturaleza, prescindiendo de todos los prejuicios que procedieran de las ideas aceptadas sin comprobación o de opiniones de autoridades antiguas tenidas como dogmas. Pero Francis Bacón no fue demasiado consecuente con sus propósitos y, en su filosofía, hay mucho todavía de escolasticismo y de prejuicios aceptados sin examen. Además, Bacón no realiza ningún aporte significativo para la filosofía natural, nunca desarrolla su método. Tampoco encontramos mucha novedad en sus exhortaciones a emplear la observación, el experimento y la inducción si repasamos los escritos de algunos de sus predecesores inmediatos, en especial Galileo.
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Propuesta de un algoritmo de control de velocidad para una turbina hidráulica tipo FRANCIS usando lógica difusa

Propuesta de un algoritmo de control de velocidad para una turbina hidráulica tipo FRANCIS usando lógica difusa

Debido a que no se cuenta con acceso a la planta ni a un individuo calificado como experto en el funcionamiento de este equipo es necesario modelar el sistema para encontrar una aproximación dinámica del mismo, por lo tanto se selecciona un modelo matemático ya existente de turbina hidráulica completamente validado, esto porque los modelos matemáticos ya existen y no compete a este trabajo proponer un nuevo modelo, únicamente una nueva aplicación a la técnica de control difuso.

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Desarrollo y estudio de un mallado estructurado para un Turbina tipo Francis con validación experimental

Desarrollo y estudio de un mallado estructurado para un Turbina tipo Francis con validación experimental

Este documento contextualiza la metodología para desarrollar un tipo de malla estructurada como una herramienta de apoyo fundamental en el proceso de optimización y análisis de las turbinas tipo Francis. Esta estrategia ofrece una clara ventaja en los siguientes aspectos: alta calidad y grado de control, mejor alineación y convergencia, usa menos memoria de almacenamiento y computacionalmente más rápida. La generación de mallas estructuradas se desarrolla en el software ICEM CFD a partir de una optimización del modelo para posteriormente a través de una estrategia de multibloques, incluidas las geometrías y cuerpos sólidos presentes en el campo de flujo o que encierren el dominio del flujo puedan alcanzar una calidad de malla aceptable evitando volúmenes negativos. Las condiciones estables e inestables en ANSYS CFX simulan los efectos del flujo, obteniendo resultados de velocidad, presión y eficiencia de la turbina muy cerca de los datos experimentales para validar el tipo de malla estructurada.
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CT 3411 Clase 6 Turbinas Hidráulicas Pelton pdf

CT 3411 Clase 6 Turbinas Hidráulicas Pelton pdf

 Con el fin de asegurar una buena regulación, conviene diseñar el inyector de forma que exista una proporcionalidad entre la potencia de la turbina y la carrera x de la aguja, por cuanto la potencia es proporcional al caudal y éste, a su vez, a la sección de paso normal al flujo.

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Determinación de la relación entre el número de potencia de agitación y las propiedades reológicas de tres pulpas de fruta

Determinación de la relación entre el número de potencia de agitación y las propiedades reológicas de tres pulpas de fruta

Debido a la escaza información en la determinación de la potencia de agitación en fluidos no newtonianos, principalmente en pulpas de fruta, es importante determinar la relación entre el número de potencia de agitación y las propiedades reológicas de pulpas de fruta, en este trabajo se ha considerado las pulpas de mango, guayaba y tomate de árbol. Primero se caracterizó las pulpas de fruta y se determinó el número de potencia de agitación usando diferentes agitadores, (turbina rushton, de 2 aspas, de 4 aspas verticales, de 4 aspas inclinadas y hélice). Estas pruebas se realizaron con y sin deflectores, a diferentes velocidades de rotación en un recipiente cilíndrico de 4 L construido con dimensiones geométricas estándar.
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