Um rotor de turbina deve produzir 385 [CV] com uma vazão de
. Dados: i) rendimento total
, ii) rendimento hidráulico
, iii) rotação
, iv) diâmetro do rotor na entrada
) largura da pá na entrada
. Calcule o ângulo entre a componente tangencial e a componente absoluta na entrada e o grau de reação da máquina, considerando
e a Cm constante.
Passo 1
O enunciado pede para calcular o ângulo entre a componente tangencial e a componente absoluta na entrada (α₁) e o grau de reação ® de um rotor de turbina, sabendo que ele deve produzir 385 CV com vazão Q = 0,6 m³/s, rendimento total ηₜ = 84 %, rendimento hidráulico ηₕ = 92 %, rotação N = 1.000 RPM, diâmetro de entrada D = 0,5 m e largura da pá b = 0,16 m. Vamos usar a teoria de turbomáquinas axiais, a equação de Euler e a definição de grau de reação.
Passo 2
Converter a potência de CV para watts usando 1 CV = 735,5 W:
Passo 3
Calcular o rendimento mecânico e volumétrico conjunto:
Passo 4
Determinar a potência hidráulica disponível a partir da potência no eixo e do rendimento mv:
Passo 5
Calcular a velocidade periférica no raio médio usando
Passo 6
Aplicar a equação de Euler para turbina
adotando
Passo 7
Calcular a componente axial constante (
) a partir da vazão e da área de entrada:
Passo 8
Determinar o ângulo na entrada entre
e a velocidade absoluta
, que é
Passo 9
Calcular o grau de reação usando