TURBINA FRANCIS

La turbina Francis es una tubería de sobrepresión  de plena admisión exterior radial.  Plena admisión radial quiere decir que siempre se establece el contacto con el 100% de las paletas de la turbina. Por tanto, a diferencia de la turbina Pelton, la turbina Francis alcanza altos números de revoluciones incluso con bajas alturas de caída.  Además,  puede proporcionar más agua con el mismo tamaño constructivo.

En el aparato principal (1), una parte de la energía de presión se convierte en velocidad.  La corriente de agua acelerada entra desde el exterior en la rueda de rodadura. (2) y pasa por la misma radialmente hacia adentro.  En la rueda de rodadura existe una sobre presión, la turbina Francis recibe también el nombre de turbina de sobrepresión.  Tanto las presiones como las velocidades del perímetro son diferentes en la entrada y la salida de la rueda de rodadura.  Esto es lo que diferencia la turbina Francis de la turbina Pelton.  En general, las paletas de rodadura están curvadas hacia atrás.  El agua abandona la rueda de rodadura en (3) axialmente.  La capacidad de absorción y, de esta manera, la potencia de la turbina se ajusta girando las paletas principales (4).


Las paletas tienen forma de una copa doble.

Determinación del par de giro

• Para determinar el par de giro es necesario aplicar una carga con el dispositivo de frenado. Por medio de la balanza de resorte (1)  y del dinamometro de polea (2) se puede determinar el par de giro: 

M=F*(D/2)

D:50mm

La fuerza F se determina con los valores leídos en F1 y F2.

F=F1-F2 

REVOLUCIONES 

• Las revoluciones se calculan por medio de un tacometro manual sin contacto que posee un laser y un espejo que se encuentra en la polea. Se marca con el tacometro sobre la polea y este dara el numero de revoluciones a las cuales gira la polea. 

Calculo de altura de caída

• La altura de caida H de la columna de agua corresponde a la presion de bomba aplicada delante de la turbina. La altura de caida se puede leer en el manometro (1) en bar. 

 H=p/(p*g)

p=1000 kg/m^3 

g= 9.81 m/s^2 

EQUIPO DE TRABAJO

El equipo a emplear en esta práctica es un modelo de Demostración de una turbina Pelton. Los componentes del equipo son los siguientes:

1. Placa Base.
2. Entrada tubo de presión.
3. Carcaza en espiral.
4. Paletas principales.
5. Rueda de rodadura.
6. Regulación de paleta principal.
7. Dispositivo de freno ajustable.
8. Balanza de Resorte.
9. Manómetro.
10. Salida tubo de aspiración.

    

1. Entrada tubo de presión en la carcasa en espiral.
2. Carcasa en espiral.
3. Paletas principales.
4. Rueda de Rodadura.
5. Regulación de paleta principal.
6. Tubo de aspiración.
7. Junta de árbol.
8. Árbol de turbina.
9. Dispositivo de regulación axial para la rueda de rodadura.
10. Polea.
11. Correa.
12. Balanza de resorte.