1. 8. Una ruedaPeltonde lacentral,desarrolla30,500HP bajouna columnade 1750m, mientras
gira a 760 rpm.Calcule:
A. El diámetropeltondel rotor.
B. El diámetrodel chorro.
C. La relaciónde diámetros.
Solución:
Potencia=30500HP
Hneta=1750
N=760 rpm
Vtang=0.45Vchorro(u=0.45Vch)(Asuminos)
𝜑 = 0.98(Coeficientede velocidad)
𝑃 = 𝛾. 𝑄. 𝐻(Potencia a la entrada)
Potencia=30 500x746=1000x9.81xQx1750
Q=1.3253m3
/s (Asumimosunchorro)
𝑸 = 𝑽 𝒄𝒉.
𝝅
𝟒
𝑫 𝟐
………….(1)
𝑽 𝒄𝒉 = 𝝋√𝟐𝒈𝑯
𝑽 𝒄𝒉 = 𝟎. 𝟗𝟖𝒙√𝟐𝒙𝟗. 𝟖𝟏𝒙𝟏𝟕𝟓𝟎 = 𝟐𝟖. 𝟎𝟕𝟓𝟗𝟗𝒎/𝒔
Reemplazamosen(1):
𝑸 = 𝑽𝒄𝒉.
𝝅
𝟒
𝑫 𝟐
1.3253m3/s = (28.07599𝑚/𝑠)
𝜋
4
𝐷 𝑐ℎ
2
𝐃 𝐜𝐡 = 𝟎. 𝟐𝟒𝟓𝟏𝟔𝐦
𝑉𝑡𝑎𝑛𝑔 = 0.45𝑥𝑉𝑐ℎ = 0.45𝑥28.07599 = 12.63419𝑚/𝑠
𝑉𝑡𝑎𝑛𝑔 =
𝜋𝐷 𝑟𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑁
60
12.63419𝑚/𝑠 =
𝜋𝐷2(760)
60
𝑫 𝒓𝒐𝒕𝒐𝒓 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟕𝟓𝒎
𝐃 𝐜𝐡
𝑫 𝒓𝒐𝒕𝒐𝒓
= 𝟎. 𝟕𝟕𝟏𝟗𝟔

2. 14. La energíatransferidaal eje de unaturbinaesconsecuenciade laaccióndel flujosobre:
a. Los alabesdel rotorúnicamente?
b. Los alabesdel distribuidorúnicamente?
c. Ambosrotor y distribuidor.
¿Por qué?
Solución:
La energíatransferidaal eje de unaturbinaesconsecuenciade laaccióndel flujosobre el rotor
y el distribuidor.Sobre el rotorporque la transferenciase dacuandoel fluidohace contacto
con losalabesdel rotory este genera energíarotacional,perotambiénel distribuidorcumple
un papel importante enlatransferenciade energíaenunaturbinaya que el distribuidortiene
como misióndirigirconvenientemente el aguahacialosálabesdel rodete,regulandoel caudal
admitido,y modificandode estaformalapotenciade laturbina.
18. En una turbinaFrancisse tiene el anchotransversal constante,trace lastendenciasalo
largodel rotor de la presiónestática,de lavelocidadmeridiana,de lavelocidadrelativayde
lasvelocidadesabsolutas.Fundamente surespuesta.
Solución:
Si se tiene anchotransversal constante entonces:
𝑏1 = 𝑏2(Ancho del rotor contante)
Entonces:
𝑄 = 𝜋𝐷1 𝑏1 𝐶 𝑚1 = 𝜋𝐷2 𝑏2 𝐶 𝑚2
𝐷1 𝐶 𝑚1 = 𝐷2 𝐶 𝑚2
Se observaque:

3. Se sabe:
𝑷𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑷𝒆𝒔𝒕𝒂𝒕𝒊𝒄𝒂+ 𝑷𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆𝒔
𝑯𝒆𝒔𝒕𝒂𝒕𝒊𝒄𝒂 =
𝑷 𝟐 − 𝑷 𝟏
𝝆𝒈
=
𝒖 𝟐
𝟐 − 𝒖 𝟐
𝟏
𝟐𝒈
+
𝒘 𝟐
𝟏 − 𝒘 𝟐
𝟐
𝟐𝒈
25. CalcularíaUsted el saltoo alturaefectivadel ventiladorextractorde lafiguramuyusadoen
ventilaciónmediante laexpresión(a) o(b).¿Porqué?Evite desarrollarformulasymásbien
ayúdese de esquemas.
(a) 𝐻𝑒 =
𝑘
𝑘−1
𝑅𝑇𝑎 [(
𝑃 𝑑
𝑃𝑎
)
𝑘−1
𝑘
− 1] (b) 𝐻𝑒 =
𝑃 𝑑−𝑃𝑎
𝛾

4. Solución:
Calcularíamediante laexpresión (b) yaque si consideramosal aire que atraviesael ventilador
como unflujoincompresibleenel cual ladensidadpermanece constante,porlotantolos
cambiosde temperaturase considerandespreciablesynoafectarían a la variaciónde presión
de losdos mediosporloque atraviesael fluido.