lavoratoio rueda pelton

1. Gelman Trujillo
Código 201125502602
LAVORATORIO RUEDA PELTON
TURBINA PELTON Es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo radial, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.
Figura1
TURBINA PELTON
El principio de funcionamiento de una turbina Pelton es la obtención de energía
Mecánica a través de la transformación de la energía hidráulica del fluido que la atraviesa. La ecuación que representa esa potencia es:
H=altura
Lo que diferencia un tipo de turbina de otro es el método de transformar esa energía.

2. Gelman Trujillo
Código 201125502602
La energía se transforma en energía cinética en chorro y dicho flujo ejerce una fuerza sobre el álabe que se puede cuantificar gracias a la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento aplicada a un volumen de control como el de la figura 2.
Figura 2
Donde la velocidad del chorro viene dada por cch = Q/(0.25πD2) siendo el diámetro de la
Tobera D = 1 cm y el valor aproximado de β=20º.
Esta fuerza está aplicada con un brazo igual al radio medio del rodete que está en la turbina luego el rendimiento total de la turbina es:
De donde

3. Gelman Trujillo
Código 201125502602
Figura 3
TURBINA
1.- Rodete.
2.- Toberas de salida, el diámetro de salida es de 1 centímetro.
3.- Generador eléctrico.
4.- Salida de la energía eléctrica.
DESCRIPCION
El laboratorio consta de una descripción de la turbina, relación de equipos y materiales utilizados, los procedimientos seguidos durante y después de los ensayos debidamente detallados, para facilitar la compresión. Finalmente se establecen las conclusiones y recomendaciones a las que se han llegado después de realizar la experiencia.
Para realizar la práctica se toman todos los datos necesarios para realizar el cálculo de la potencia generada por la energía cinética proporcionada por un caudal determinado en una rueda pelotón.
Materiales
- Bomba para generar caudal
- Rueda pelotón
- Celular con cámara lenta
- Materiales para toma de datos

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Código 201125502602
Objetivo
Determinar los valores y cálculos para analizar el funcionamiento de una rueda pelotón
Procedimiento
a. Coloque calibre el dinamómetro para localizar las diferentes medidas
Figura 4
b. Prenda la bomba que es la que le va a simular la altura ala que un cierto caudal cae para hacer mover la rueda pelotón
Figura 4
c. Coloca el dinámetro a 4 y 2 newton

5. Gelman Trujillo
Código 201125502602
d. Realice la toma de datos girando el regulador media vuelta, luego a 1 ½, 2, 2½, 3, 3½, 4, 4½
e. Realice la misma opracion colocando el dinámetro para la siguiente medida
Figura 5
f. Realice la toma de las revoluciones como lo muestra la figura 5
ANALISIS DE DATOS
a. Se toman los datos colocando el dinamómetro en 2N
P=2
N=rev/min
T=torque
P= potencia
T= (F1-F2) Rb
Rb=0,25
ƿ del agua =1000Kg*m3
Q=AV
V=Q/A
Qiny=
Q=Qiny*n iny

6. Gelman Trujillo
Código 201125502602
18 ml x cuchara, cantidad de cucharas 16
18ml=1.8x
1.8x X16=0.8 46
H=
H= altura
P=presión
: N/m3 , kgf/m3
ƿ del agua =1000Kg*m3
g=9.81
999, 97 kg/m³
H= ((40psI )*100000)/ (9.81 1000)
H=27.737m
b. Datos procesados tomados
f1 (N)
f2 (N)
rpm
psi
bares
Area m
2,5
1,5
0
7,5
0,51020408
0,0094
3,5
1
0
7
0,47619048
0,0183
4
0,5
40
7
0,47619048
0,0265
4,5
0
186
6,5
0,44217687
0,0344
4,75
0
348
6
0,40816327
0,0411
4,75
0
515
6
0,40816327
0,0477
4,75
0
556
5,5
0,37414966
0,0535
4,75
0
608
5,5
0,37414966
0,0587
4,75
0
610
5,5
0,37414966
0,0633

7. Gelman Trujillo
Código 201125502602
c. Datos para cálculo de potencia y altura
N vueltas
P(watts)
ƿ (kg/ m3)
g (m3)
h(m)
Q (m3/s)
½
0
1000
9,81
5,2008571
0,00167
1
0
1000
9,81
4,85413329
0,00167
1. ½
3,6652
1000
9,81
4,85413329
0,00167
2
21,91266
1000
9,81
4,50740949
0,00167
2.1/2
43,27554
1000
9,81
4,16068568
0,00167
3
64,042825
1000
9,81
4,16068568
0,00167
3. ½
69,14138
1000
9,81
3,81396187
0,00167
4
75,60784
1000
9,81
3,81396187
0,00167
4.1/2
75,85655
1000
9,81
3,81396187
0,00167
d. Torque y velocidad
Torque
V(m/s)
0,25
0,17765957
0,625
0,09125683
0,875
0,06301887
1,125
0,04854651
1,1875
0,0406326
1,1875
0,03501048
1,1875
0,03121495
1,1875
0,02844974
1,1875
0,02638231
e. Cálculos para 4N
Datos tomados
f1 (N)
f2 (N)
rpm
psi
P bar
Area m
4,75
3,5
0
7,5
0,51020408
0,0094
5,75
3
0
7
0,47619048
0,0183
6,5
2,5
40
7
0,47619048
0,0265
6,75
1,5
186
6,5
0,44217687
0,0344
6,75
1,5
348
6,3
0,42857143
0,0411
6,75
1,125
515
6
0,40816327
0,0477
6,75
1,125
556
5,8
0,39455782
0,0535
6,75
1
608
5,5
0,37414966
0,0587
6,75
1
610
5,2
0,3537415
0,0633

8. Gelman Trujillo
Código 201125502602
f. Calculo de la potencia
N vueltas
P(watts)
ƿ (kg/ m3)
g (m3)
h(m)
Q (m3/s)
½
0
1000
9,81
5,2008571
0,00167
1
0
1000
9,81
4,85413329
0,00167
1. ½
4,1888
1000
9,81
4,85413329
0,00167
2
25,56477
1000
9,81
4,50740949
0,00167
2.1/2
47,83086
1000
9,81
4,36871997
0,00167
3
75,8401875
1000
9,81
4,16068568
0,00167
3. ½
81,87795
1000
9,81
4,02199616
0,00167
4
91,52528
1000
9,81
3,81396187
0,00167
4.1/2
91,82635
1000
9,81
3,60592759
0,00167
g. Calculo del torque y la velocidad
T=(F1-F2)0.25
V=Q/A
V(m/s)
Torque
0,177659574
0,3125
0,091256831
0,6875
0,063018868
1
0,048546512
1,3125
0,040632603
1,3125
0,035010482
1,40625
0,031214953
1,40625
0,028449744
1,4375
0,026382306
1,4375

9. Gelman Trujillo
Código 201125502602
gráficas para 2N
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
TORQUE X POTENCIA
P(wats)
0
1
2
3
4
5
6
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
TORQUE X ALTURA
h(m)

10. Gelman Trujillo
Código 201125502602
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
100
200
300
400
500
600
700
REVOLUCINE X POTENCIA
P(wats)
0
1
2
3
4
5
6
0
0,05
0,1
0,15
0,2
VELOCIDAD X ALTURA
h(m)

11. Gelman Trujillo
Código 201125502602
Gráficas para 4N
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
0,5
1
1,5
2
TORQUE X POTENCIA
P(wats)
0
1
2
3
4
5
6
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
TORQUE X ALTURA
h(m)

12. Gelman Trujillo
Código 201125502602
0
1
2
3
4
5
6
0
0,5
1
1,5
2
TORQUE X ALTURA
h(m)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
100
200
300
400
500
600
700
REVOLUCIONES X POTENCIA
P(wats)

13. Gelman Trujillo
Código 201125502602
CONCLUSIONES
1. Se observa que en el cálculo correspondiente entre la altura y la potencia hidráulica si se aumenta la altura la potencia aumenta.
2. Se concluye que el caudal es constante pero al reducir el diámetro de la tubería se aumenta la velocidad del fluido.
3. Si aumenta la velocidad del fluido la potencia hidráulica aumenta
4. Cuando se aumenta el número de vueltas en el control de caudal la potencia hidráulica disminuye
5. Si se la altura disminuye el torque también disminuye es directamente proporcional
0
1
2
3
4
5
6
0
0,05
0,1
0,15
0,2
VELOCIDAD X ALTURA
h(m)
0
1
2
3
4
5
6
0
0,5
1
1,5
2
TOQUE X ALTURA
h(m)