Uma turbina de impulsão deve desenvolver 15 MW com roda única, em um local onde a altura de carga líquida é 350 m. Determine a velocidade, o diâmetro do rotor e o diâmetro do jato apropriado para operação com jato único e com jatos múltiplos. Compare com uma instalação de dois rotores em série. Estime o consumo de água requerido.

Agora vamos calcular a velocidade do jato, que pode ser encontrada através de:

Substituindo os valores conhecidos:

Através da relação entre e vista no passo 1, temos:

Agora, o consumo de água pode ser encontrado através da relação da potência útil produzida pelo sistema:

Então, substituindo os valores conhecidos, temos:

Agora vamos escrever a velocidade específica do sistema, no entanto, a velocidade específica precisa ser convertida para com as unidades em kW, rpm e m. Então, conforme vimos nessa seção, a conversão será:

Substituindo o valor de extraído do diagrama do passo 1, temos:

E a velocidade específica pode ser escrita como:

Então, isolando a rotação dessa equação, chegamos em:

Substituindo os valores conhecidos, temos que a rotação para um único jato será:

Agora, calculando o diâmetro do jato através da vazão, temos:

Substituindo os valores conhecidos:

E, para encontrar o diâmetro do rotor, temos que encontrar primeiro o raio do rotor através da seguinte equação:

Substituindo os valores conhecidos:

Então o diâmetro do rotor será:

Agora, para analisar o caso onde temos vários jatos, nós vamos analisar a potência e a vazão por jato, então, da equação da velocidade angular, temos:

Como a potência está associada ao número de jatos, temos que:

Então, substituindo essa expressão na equação anterior, temos:

Então, podemos ver que essa equação tem o mesmo formato da equação para um único jato, com exceção do termo multiplicando, então, a relação entre a velocidade para um único jato e vários jatos pode ser escrita como:

Agora, analisando da mesma forma a equação para o diâmetro do jato, temos:

Nesse caso, estamos analisando a vazão por jato, então temos:

Substituindo essa expressão na equação anterior:

Podemos ver que essa equação é a mesma usada para o jato único, com exceção do termo dividindo, então, podemos relacionar o diâmetro de um único jato com vários jatos através de:

Agora, por último, para o diâmetro do rotor, temos:

Como vimos que a velocidade angular depende diretamente de , nesse caso, como temos no denominador, podemos escrever o diâmetro do rotor para vários jatos como:

Agora então, vamos substituir diferentes valores de para as relações encontradas no passo 4, então, para , temos:

Para :

Para :

Uma instalação com 2 rotores em série é equivalente a um rotor com dois jatos.