macchine idrauliche motrici: turbina...
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��� � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � ���� � � ��� ���Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche,
Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia
Macchine idrauliche motrici:Turbina Pelton� � � � ��� � � ! ! "
Caratteristiche generali (1):
• Elevate cadute
• Ridotte portateBasso indice caratteristico
• Fluido ad alta pressione confinato in ambiente di piccole dimensioni
• Girante operante a pressione ambiente
• Trasformazione di tutto il salto disponibile nel distributore (macchina ad azione)
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Cenni storici:
Lester Allen PELTONVermillon (Ohio), 5 Settembre 1829
Oakland (Ohio), 14 Marzo 1908
Impianti (1):
mm173d
2600
500
57.1
6.5
1030
mmD
giri/minn
MWP
m3/sQ
mH
Centrale di Avise III - Società Idroelettrica Piemonte
costruzione RIVA-CALZONI (1953) 1 gruppo con 2 ruote e 2 getti
(P e Q sono riferiti al gruppo)
3
Impianti (2):
mm181d
-22z
giri/min500n
2450
53.3
6.5
951
mmD
MWP
m3/sQ
mH
Centrale di Lasa - costruzione RIVA-CALZONI (1952)
2 ruote 2 getti (P e Q sono riferiti al gruppo)
Impianti (3):
10.169.99nq
2165
600
22.19
4.20
612
-
600
21.11
4.13
592
mmD
giri/minn
MWP
m3/sQ
mH
Centrale di Bardonecchia - costruzione RIVA (1974)
Serbatoio di Rochemolles V=3.800.000 m3 , z = 1973 m.s.m.
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Impianti (4.1) Cimego 1:Centrale di Cimego - costruzione RIVA (1953)
Modello lay out: 2 gruppi P = 2 × 110 MW
record mondiale di potenza del tempo
Impianti (4.2) Cimego 2
t44m
mm3650D
mm310d
21
300
55
8.75
721
(3 × 7)Z
giri/minn
MWP
m3/sQ
mH
Dati ruota singola:
5
Impianti (4.3) Cimego 3:Centrale di Cimego - Sala macchine
Impianti (4.4) Cimego 4 Prospetto impianto
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Modelli:
Visualizzazione stroboscopica del flusso
Modello di Pelton poligetto
costruzione #%$'&�(*),+.-./
Distributore:
Coefficiente di riduzione della velocità ϕ
0123 4555−−=
Velocità di efflusso
Salto utile
Rendimento del distributore
6798: 21 ϕ=
2
1
11 ϕηϕ =⇒== ;<=
==
Effetti della erosionesulla spina
7
Girante 1
2
22
21
211
211
21
22
2222
1221
22
)cos1)((
)]cos)([
)]cos[
cos
cos
coscos
)0()cos(
11
ϕ
βψβψ
βψ
βψβ
βααα
>>?@>@
@@>>@@A>@?
@A@A
@A>>>@?
BC ==
′+−=−′−+=
−′+=
+′−=+′−=
+==−= Lavoro idraulico
Girante 2
1
22
221
2
)cos1)(1(2
)cos1)((2
1
DEF
FFDEDE
GGH
=
′+−=
′+−==
βψϕ
βψϕη
Rendimento:
2/5.0 1maxIJK L MON =⇒=η
Velocità periferica ottimale:
8
Dimensionamento di massima
PPQR
STSUTRTV W X YZ
⇒=
⇒=
=⇒⇒
260
24
2/
1
2
11
π
π
Dati di progetto:[]\ ^`_�^(a di tentativo)
8
1
20
1 << bc
Verifica del rapporto d/D
Per soddisfare la condizione precedente può essere necessario modificare d oppure passare ad una macchina poligetto
Indice caratteristico per turbine Pelton
( )e f g g hi
e f g g hi
e f g g h
jkl
m
nnljknnomm
nljoprqo
kn
mnm knqs
kmmkkms
∝
∝=
∝⇒=
∝⇒∝⇒∝∝
∝==
−−4
3
2
124
3
2
1
21
;60260
2 ππ