calculo de turbina michel banki
TRANSCRIPT
1
Escuela de Ingeniería Mecánica y Energia
DISEÑO Y CALCULO DE UNA TURBINA MICHELL BANKI
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
2
Escuela de Ingeniería Mecánica y EnergiaQmax Qmin Hmax Hmin Pot. Nominal (KW)5 1 55 15 1000
ALGORITMO DE DISEÑO PARA LA TURBINA MICHELL BANKI
1) CÁLCULO DEL RENDIMIENTO INTERNO TEORICO:
N ¿=∅ 2 (1−tg2α )donde (0.96≤∅ ≤0.98 )(14 ≤α ≤18)
⇒N ¿=(0,982 )(1−( tg18 )2 )=0,8590
2) CÁLCULO DEL RENDIMIENTO INTERNO REAL:
N i=a .N ¿ donde(a=0.95coeficientede fuga del caudal)
⇒N i=0,95. (0,8590 )=0,8160
3) CÁLCULO DEL RENDIMIENTO TOTAL:
NT=N i .N m. N v ,(0.85≤N ¿¿m≤0.92)N v=1¿
⇒NT=0,8160.(0,92) x1=0,7507
4) CÁLCULO DE LA POTENCIA NOMINAL O DE DISEÑO:
P= ρ. g .Q . H .NT ;110.47 ≤P≤2025.20(KW )
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
3
Escuela de Ingeniería Mecánica y EnergiaPmin=ρ .g .Qmin . Hmin . NT
Pmin= (1000 kgr/m3) (9.81m/s2) (1 m3/s) (15m) (0.7507) = 110.47kw
Pmax=ρ .g .Qmax . Hmax . NT
Pmax= (1000 kgr/m3) (9.81m/s2) (5 m3/s) (55m) (0.7507) = 2025.20kw
PNOMINAL= 1000 KW
5) CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE ROTACION:
N=38.3Q−1/2 . H 3 /4(rpm) H¿Hmax+Hmin
2=55+15
2=35m
Verificar la potencia nominal de 1000 KW, Utilizare 2.47m3/s y 55m
N=38.3(2.47m3/s )−1/2 .(55m)3/4=492.18 rpm
6) CÁLCULO DE LA VELOCIDAD ESPECIFICA:
DE CAUDAL: ( 40≤ Nq ≤180 )
Nq=3N Q1 /2 .H−3/4
Nq=3 . (492 .18 rpm ) (2 .47m3/s )12 . (55m )
−34 =¿114.90
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
Q¿Qmax+Qmin
2=5+12
=3m3/ s
4
Escuela de Ingeniería Mecánica y Energia
DE POTENCIA : ( 45 ≤ Ns≤250 )
N s=N P1/2 . H−5 /4
N s=(492.18 rpm ) (1000kw )12 . (55m )
−54 =103.91m / s
7) CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE ENTRADA :
C=4 ,43∅ √H (0,96 ≤ ∅ ≤0 ,98¿
C = 4,43 (0,98)√55 = 32.20 m/s
8) CÁLCULO DE LAVELOCIDAD TANGENCIAL:
U=¿ C
2COSα 14 ≤ α≤ 18
U=¿ 32.202cos (18)
=16.93 m/s
9) CÁLCULO DEL DIAMETRO DEL ROTOR:
D=19,08 UN
D=19,08 ( 16.93492.18 )=0.656m=656mm
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
5
Escuela de Ingeniería Mecánica y Energia10) CÁLCULO DEL DIAMETRO INTERNO DEL ROTOR:
Di=0,58.D
Di=0,58. (0,656 )=0,380m
11) CÁLCULO DEL NUMERO DE ALABES DEL ROTOR:
Z=0,10 π ( Dep );ep=espesorde la tuberiacircularpara los alabes ,
ep=7.5mm
Se fabricará los álabes de tuberías o plancha rolada con este espesor
Z=0,10 π ( 656mm7.5mm )=27.48=28alabes
12) CÁLCULO DEL PASO EXTERNO DE LOS ALABES:
T i=πDZ
T i=π0,656m28
=0,0736m
13) CÁLCULO DEL ANCHO DEL INYECTOR:
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
6
Escuela de Ingeniería Mecánica y EnergiaBi=
0,96Q
√H D
Bi=0,96(2.47m3/ s)√55m(0,656m)
=0.487m
14) CÁLCULO DEL ANCHO DEL ROTOR:
B=1,25 Bi
B=1,25 (0,487m )=0.609m
15) CÁLCULO DEL ANGULO DE ABERTURA DEL INYECTOR:
δ= 360.a .Q(π . D−ep .Z ) .Bi .C . senα
δ=360. (0,95 ) .(2.47m3/s)
¿¿
16) CÁLCULO DEL DIAMETRO MAXIMO DEL EJE DEL ROTOR
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
7
Escuela de Ingeniería Mecánica y EnergiaL=0,5Di(√1+sen2 (2α )( D
Di)4)
−1
L=0,5. (0,380m )(√1+sen2 (2x 18 )( 0,656m0,380m )
4)−1
=0,09419m
δmax=2L
δmax=2x (0,09419m )=0,188m
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui
8
Escuela de Ingeniería Mecánica y Energia
Turbina Michell Banki “TURBOMAQUINAS”
Ms. Ing. Luis Julca Verastegui