Zadanie nr 3

Wyznaczyć nominalną moc turbiny Peltona.

Dane:

– wysokość spadu wody

– średnica dyszy wypływowej

– nominalna wartość współczynnika prędkości turbiny

– kąt rozwarcia łopatek turbiny

– promień turbiny

Obliczam prędkość wody wypływającej z dyszy:

v₀ – prędkość wody wypływającej z dyszy [m/s]

Obliczam prędkość obrotową turbiny:

u – obwodowa prędkość łopatek turbiny [m/s]

A więc prędkość kątowa turbiny wynosi:

Obliczam wydatek masowy przepływającej wody:

• Wydatek objętościowy:

• Wydatek masowy:

,gdzie

A więc:

Obliczam reakcje strumienia cieczy:

• Względną prędkość wody napływającej na łopatki turbiny:

Zakładamy, że łopatki są gęsto rozmieszczone, wtedy wydatek wody na poszczególne łopatki jest równy wydatkowi ogólnemu.

• Siła reakcji (zmiana pędu strugi):

Układam wektorowe równanie pędu:

Zapisuję równanie względem osi x:

Otrzymujemy więc:

Liczę nominalną moc turbiny Peltona:

-moment obrotowy turbiny

-nominalna moc turbiny