2. Bajo ciertas condiciones de funcionamiento de una turbina

2. Bajo ciertas condiciones de funcionamiento de una turbina Francis de flujo radial, en la
sección de salida del distribuidor el ángulo de los álabes es α1 = 15◦ y el módulo de la velocidad
absoluta es v1 = 18 m s−1 . En la sección de entrada al rodete el agua entra sin choque y la
velocidad de arrastre es u1 = 36 m s−1 . En la sección de salida del rodete la velocidad de
arrastre es u2 = 22 m s−1 y la componente acimutal de la velocidad absoluta es nula. El espacio
entre la corona del distribuidor y el rodete se considerará de tamaño despreciable. Las áreas de
las secciones de entrada y salida del rodete y de salida del distribuidor son iguales. Con ηv = 1,
se pide determinar:
a) Altura útil.
b) Ángulos de los álabes en las secciones de entrada y salida del rodete.
Supóngase que se giran los álabes del distribuidor para reducir el caudal un 5% (considérese que
el módulo de la velocidad absoluta a la salida del distribuidor no varı́a). Determinar:
c) Ángulo girado por los álabes del distribuidor.
d) Nuevo valor de la altura útil.
e) Variación porcentual del par intercambiado entre rodete y fluido.
Datos: ρ = 998 kg m−3 y g = 9,81 m s−2 .
Solución
a) Hu = 63,804 m, b) β1 = 14,052◦ , β2 = 11,956◦ , c) α10 = 14,234◦ (∆α1 = -0,766◦ , d) Hu0 = 61,56 m
y e) Mx0 /Mx = 0,9166.
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