Exerc. 5) Determine a razão de diâmetros entre modelo e protótipo, para uma turbina d’água que deve produzir
a
, a partir de uma carga de
, enquanto espera-se produzir
no modelo com uma carga de
.
Passo 1
O enunciado pede a razão entre o diâmetro do modelo (
) e do protótipo (
) de uma turbina d’água usando leis de semelhança hidráulica. Temos: potência do protótipo
,
, giro
,
, carga
,
; e no modelo
,
,
,
. Vamos usar as leis de semelhança que relacionam carga e potência em turbomáquinas geometricamente semelhantes.
Passo 2
Como em semelhança hidráulica a carga dinâmica obedece
temos a igualdade de coeficiente de carga entre modelo e protótipo:
Passo 3
Também a potência hidráulica segue
e na semelhança hidráulica o fluxo escala como
Logo, entre modelo e protótipo
Passo 4
Eliminamos
usando a relação do passo
:
Substituindo em
:
Dessa forma,
Passo 5
Agora é só substituir os valores numéricos (convertendo
,
,
):
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