HIDRÁULICA H39D - Unidad de Estudio sobre Turbina Francis

HIDRÁULICA
H39D - Unidad de Estudio sobre Turbina Francis - Cod.
933400
1. Generalidades
La unidad H39D ha sido proyectada para desarrollar una amplia gama de experiencias sobre las turbinas hidráulcas tipo
Francis. El equipo es completamente autosuficiente, de dimensiones compactas y facilmente transladable.
El H39D monta una tu rbina en ejecución especial “VISIFLOW”, realizada con algunas partes transparentes para la máxima
visualización de los fenomenós hidrodinámicos de funcionamiento. La turbina está acoplada con un grupo dinamométrico de
frenado SUD10D que permite determinar las características del par y de la potencia.
Está disponible un sistema de adquisición y análisis de datos para Ordenador PC, denominado SAD/H39D que permite la
ejecución automática de las medidas, la producción en vídeo o en impresión de las curvas características, el archivo sobre
disquete o la impresión de los datos experimentales. El sistema SAD/H39D está descripto en una ficha apropiada.
El sistema se suministra con manuales completos que describen la unidad en cada una de sus partes, las modalidades de
instalación y utilización y proponen numerosas experiencias didácticas acompañadas por resultados experimentales.
2. Composición
La unidad H39D está compuesta por:
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Turbina Francis VISIFLOW
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Grupo de frenado dinamometrico SUD10D, 3 kW.
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Electrobomba centrifuga, 12,5 HP
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Medidor de caudal 100 m3/h
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n.2 manometros, 0,4 bar
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Manovacuometro -1, +0,6bar
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Vacuometro -1, 0 bar
Tanque de alimentación, 400 lts
Cuadro electrico de alimentación y control
Estroboscopio (opcional) Cód. 901521
3. Descripción
El circuito hidráulico (ref. fig. 1) está compuesto esencialmente por: una bomba centrifuga de baja prevalencia y elevado
caudal, un medidor de caudal, dos manometros para la determinación de las presione, una turbina con tapa trasparente, un
tanque de alimentación y los tubos de conexión.
La finalidad del grupo es permitir la determinación de las curvas características de una turbina Francis.
La electrobomba centrifuga aspira el agua desde el tanque principal y la envia, en presión, a la turbina simulando así las
condiciones de bajo salto y elevado caudal, tipico de la turbina Francis.
La unidad es provista de un sistema que permite variar la inclinación de las paletas del distribudor durante su
funcionamiento, con mando por medio de volantito.
Un grupo de frenado dinamométrico, con cuentarrevoluciones digital y lectura del par sobre escala luminosa, acoplado al
eje de la turbina , permite determinar las caractéristicas del par y potencia.
Los valores de velocidad de rotación, presión, caudal, tensión y corriente pueden ser elaborados para obtener la
prevalencia, la potencia, el par y el rendimiento de la turbina. Trasladando en diagrama dichos valores, se obtienen las
curvas caractéristicas de la turbina Francis.
La estructura metalica en acero soldado es extremadamente robusta y pintada con barniz resistente a la abrasión. Todas
las partes en contacto con el agua estan hechas con material anticorrosión.
Un estroboscopio (opcional), permite una mejor visulización de los fenomenos idraulicos en el cuerpo turbina.
4. Características técnicas
Turbina Francis VISIFLOW
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Cuerpo de aluminio con tratamiento interno inoxidable
Diámetro 600 mm
Rotor de bronce con 9 alabes, diámetro 140 mm, con retención en forma de labirinto
Distribuidor con 10 paletas en bronce, diámetro 195 mm, con mando externo de apertura
Cabeza de descarga que permite la visualización de la posición de la corona de las paletas del distribuidor, por medio
de dos ventanillas
Caudal 120 m3/h, máx
Velocidad 2300 rpm, máx
Rendimiento 25 ÷ 30%
Potencia superior a 1 kW
Electrobomba centrifuga
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Potencia 12,5 HP
Caudal 2000 lts/min máx
Prevalencia 30 metros columna de agua máx
Velocidad 2900 rpm a 50 Hz, 3450 rpm a 60 Hz)
Grupo de frenado dinámometrico SUD10D
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Potencia: 3 kW
5. Experiencias
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Visualización de los movimientos del fluído en el cuerpo de la turbina, al rededor del distribuidor, sobre el rotor y sobre
el cono de difusión de descarga.
Trazado de las características de la velocidad de fuga de la turbina, por distintas aperturas del distribuidor en función de
la velocidad de rotación.
Trazado de las curvas características del par al eje de la turbina, en función de la velocidad de rotación, por valores
distintos constantes de prevalencia y de apertura del distribuidor.
Trazado de las curvas características de la potencia al eje, en función de la velocidad de rotación y por varias aperturas
del distribuidor.
Trazado de las curvas características de la potencia hidráulica de alimentación, en función de las velocidades de
rotación, por determinadas aperturas del distribuidor.
Trazado de las curvas de rendimiento de la turbina en función de la velocidad de rotación, por determinadas aperturas
del distribuidor.
Trazado de las curvas de isorendimiento sobre un diagrama que tenga, como parámetros, el caudal y la velocidad de
rotación de la turbina.
Trazado de las curvas de caudal en función de la velocidad de rotación con prevalencia constante y para aperturas
distintas del distribuidor.
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6. Servicios requeridos
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Alimentación eléctrica: 220/380 V trifásica, 50/60 Hz, 10 kW
7. Pesos y dimensiones
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Dimensiones: 1650 x 1120 x 2100 (h) mm
Peso neto: 850 kg, 1170 kg con agua
Fig. 1 – Sinoptico general
1.
Tanque de alimentación
2.
Vacuometro
3.
Bomba centrífuga
4.
Manometro
5.
Medidor de caudal
6.
Manometro
7.
Turbina Francis
8.
Volantito regulación paletas distribuidor
9.
Junta de acoplamiento freno-turbina
10. Grupo de frenado SUD10D
SAD/H39D Sistema Automático de Adquisición de Datos para H39D
1. Generalidades
El sistema permite relizar los experimentos previstos para la
unidad de estudio sobre la turbina Francis H39D a través de
un Ordenador PC de tipo IBM ó compatible y de sacar las
máximas ventajas didácticas.
Se pueden adquirir automáticamente las magnitudes
necesarias para el desarrollo de las pruebas (presión entrada
turbina Pm, presión diferencial p para la medida del caudal
Q, par en el eje T, velocidad n), elaborarlas y obtener en el PC
los datos y los diagramas que permiten entender el
funcionamiento del canal en distintas y reales condiciones de
utilización.
Con el sistema se suministra también un manual didáctico de
guía que describe las características del sistema hardware y
software, explica la puesta a punto del sistema de adquisición
de datos, propone numerosos ejercicios didácticos, y presenta
datos y diagramas experimentales de ejemplo.
2. Composición
El sistema se compone de:
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Kit de transductores electrónicos, completo de unidad de alimentación y acondicionamiento señales y tarjeta de
conversión A/D (cod. 933412).
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Software de adquisición y análisis de datos para Windows (cod. 914315).
3. Descripción
Kit de Transductores Electrónicos, completo de unidad de alimentación y acondicionamiento señales y tarjeta de
conversión A/D (Cod. 933412)
El kit incluye los siguientes transductores:
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Transductor electrónico de presión diferencial p con brida tarada para la medición del caudal principal Q, dotado de
indicador digital y transmisor de señales.
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Transductor electrónico de presión para la medición de la presión Pm antes de la turbina con transmisor de señales.

Convertidor de señales para el transductor con celda de carga (comprendido en el grupo base) para la medida del par
en el eje T.
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Convertidor de señal para el transductor electrónico de velocidad angular (comprendido en el grupo base) para la
medida de la velocidad de rotación n.
La unidad de alimentación y acondicionamiento señales permite la conversión de las señales proporcionadas en señales
estándar adecuadas a la sucesiva conversión A/D. La conversión A/D se realiza sobre 12 bit con una frecuencia de
muestreo del orden de 10 kHz.
La unidad puede ser conectada a un ordenador PC IBM o compatible por vía serial RS.232.
Software de Adquisición y Análisis de Datos (Cod. 914315)
El software de adquisición y análisis de datos opera en ambiente MS-Windows y permite la adquisición automática de las
señales suministradas por los transductores instalados en el equipo y el cálculo de otros parámetros.
El software permite obtener en vídeo o en impresión los diagramas de los datos adquiridos en función del tiempo y los
diagramas previstos en las ejercitaciones. Los datos adquiridos o calculados pueden ser salvados sobre disquete en
formato ASCII.
Es posible, además, la ejecución de simulaciones introduciendo los datos con el teclado.
4. Configuración mínima necesaria ordenador PC
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PC mínimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) y CD drive, tarjeta gráfica SVGA 800x600, ratón, RAM 32 MB, puerta USB;
MS-Windows XP o versiones sucesivas;
Impresora gráfica.
5. Peso y dimensiones
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Dimensiones: 540 x 350 x 200 h mm
Peso: 15 kg
Cod. R00328/S 0714 Ed. 01 Rev. 03
La Didacta Italia en cualquier momento y sin preaviso puede efectuar variaciones que considere convenientes por exigencias
de construccion o de didacticasiempre manteniendo las caracteristicas esenciales.
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