Determine a equação
para uma turbina axial com os seguintes dados:
[RPM].
Passo 1
O enunciado pede a relação de cabeça total “no infinito” (isto é, desprezando perdas no escoamento externo) em função da vazão para uma turbina axial girando a n = 138,5 RPM. Vamos usar as leis de semelhança de turbomáquinas (coeficientes adimensionais) para obter Ht_∞ = f(Q).
Passo 2
Em turbomáquinas acionadas por escoamento axial definimos a velocidade periférica média como
onde D é o diâmetro médio da roda e n está em RPM. Também definimos dois coeficientes adimensionais:
– coeficiente de vazão ,
– coeficiente de cabeça .
Esses coeficientes são funções um do outro: .
– coeficiente de vazão
– coeficiente de cabeça
Esses coeficientes são funções um do outro:
Passo 3
Isolando
em termos de
e
temos
Passo 4
Agora expressamos
em função de Q: substituindo
na equação acima fica
Passo 5
Finalmente, voltando U em função de n, obtemos a equação geral procurada:
Resposta
A relação de cabeça total “no infinito” em função da vazão é
onde n = 138,5 RPM, D é o diâmetro médio da roda e
é a curva adimensional de desempenho da turbina.