Angolo dell'aletta all'ingresso e all'uscita sul bordo estremo della guida Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Angolo della pala = atan((Velocità del flusso all'ingresso)/(Velocità del vortice all'ingresso-Velocità della paletta all'ingresso))
θ = atan((Vfi)/(Vwi-ui))
Questa formula utilizza 2 Funzioni, 4 Variabili
Funzioni utilizzate
tan - La tangente di un angolo è il rapporto trigonometrico tra la lunghezza del lato opposto all'angolo e la lunghezza del lato adiacente all'angolo in un triangolo rettangolo., tan(Angle)
atan - Per calcolare l'angolo si utilizza la tangente inversa, applicando il rapporto tangente dell'angolo, ovvero il rapporto tra il lato opposto e il lato adiacente del triangolo rettangolo., atan(Number)
Variabili utilizzate
Angolo della pala - (Misurato in Radiante) - L'angolo della banderuola all'ingresso è l'angolo formato dalla velocità relativa del getto con la direzione del movimento all'ingresso.
Velocità del flusso all'ingresso - (Misurato in Metro al secondo) - La velocità del flusso all'ingresso è la velocità del flusso all'ingresso della turbina.
Velocità del vortice all'ingresso - (Misurato in Metro al secondo) - La velocità del vortice all'ingresso è definita come la componente della velocità del getto nella direzione del movimento della pala.
Velocità della paletta all'ingresso - (Misurato in Metro al secondo) - La velocità della pala all'ingresso è definita come la velocità della pala all'ingresso della turbina.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Velocità del flusso all'ingresso: 5.84 Metro al secondo --> 5.84 Metro al secondo Nessuna conversione richiesta
Velocità del vortice all'ingresso: 31 Metro al secondo --> 31 Metro al secondo Nessuna conversione richiesta
Velocità della paletta all'ingresso: 10 Metro al secondo --> 10 Metro al secondo Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
θ = atan((Vfi)/(Vwi-ui)) --> atan((5.84)/(31-10))
Valutare ... ...
θ = 0.271241545811226
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.271241545811226 Radiante -->15.5409958035905 Grado (Controlla la conversione ​qui)
RISPOSTA FINALE
15.5409958035905 15.541 Grado <-- Angolo della pala
(Calcolo completato in 00.020 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Istituto Nazionale di Tecnologia Calicut (NIT Calicut), Calicut, Kerala
Peri Krishna Karthik ha creato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Anshika Arya
Istituto nazionale di tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya ha verificato questa calcolatrice e altre 2500+ altre calcolatrici!

Turbina Kaplan Calcolatrici

Diametro del mozzo dato lo scarico
​ LaTeX ​ Partire Diametro del mozzo = sqrt(Diametro esterno del corridore^2-(4/pi*Portata volumetrica/Velocità del flusso all'ingresso))
Diametro esterno della guida
​ LaTeX ​ Partire Diametro esterno del corridore = sqrt(Portata volumetrica/Velocità del flusso all'ingresso*4/pi+Diametro del mozzo^2)
Velocità del flusso in ingresso
​ LaTeX ​ Partire Velocità del flusso all'ingresso = Portata volumetrica/(pi/4*(Diametro esterno del corridore^2-Diametro del mozzo^2))
Scarico attraverso il corridore
​ LaTeX ​ Partire Portata volumetrica = pi/4*(Diametro esterno del corridore^2-Diametro del mozzo^2)*Velocità del flusso all'ingresso

Angolo dell'aletta all'ingresso e all'uscita sul bordo estremo della guida Formula

​LaTeX ​Partire
Angolo della pala = atan((Velocità del flusso all'ingresso)/(Velocità del vortice all'ingresso-Velocità della paletta all'ingresso))
θ = atan((Vfi)/(Vwi-ui))

Come funziona la turbina Kaplan?

La turbina Kaplan è una turbina a reazione a flusso verso l'interno, il che significa che il fluido di lavoro cambia pressione mentre si muove attraverso la turbina e cede la sua energia. L'energia è recuperata sia dal battente idrostatico che dall'energia cinetica dell'acqua che scorre. Il design combina le caratteristiche delle turbine radiali e assiali. L'ingresso è un tubo a forma di spirale che avvolge il cancelletto della turbina. L'acqua viene diretta tangenzialmente attraverso il cancelletto e si avvolge a spirale su una guida a forma di elica, facendola girare. L'uscita è un tubo di tiraggio appositamente sagomato che aiuta a decelerare l'acqua e recuperare l'energia cinetica. Non è necessario che la turbina si trovi nel punto più basso del flusso d'acqua fintanto che il tubo di pescaggio rimane pieno d'acqua. Una posizione più alta della turbina, tuttavia, aumenta l'aspirazione che viene impartita alle pale della turbina dal tubo di tiraggio. La caduta di pressione risultante può causare cavitazione. Le efficienze delle turbine Kaplan sono in genere superiori al 90%, ma forse inferiori in applicazioni con prevalenza molto bassa.

Quali sono le altre applicazioni della turbina Kaplan?

Le turbine Kaplan sono ampiamente utilizzate in tutto il mondo per la produzione di energia elettrica. Coprono i siti idroelettrici a prevalenza più bassa e sono particolarmente adatti per condizioni di flusso elevato. Le microturbine economiche sul modello di turbina Kaplan sono prodotte per la produzione di energia individuale progettate per 3 m di prevalenza che possono funzionare con un minimo di 0,3 m di prevalenza con prestazioni molto ridotte purché un flusso d'acqua sufficiente. Le grandi turbine Kaplan sono progettate individualmente per ogni sito per funzionare con la massima efficienza possibile, in genere oltre il 90%. Sono molto costosi da progettare, produrre e installare, ma funzionano da decenni.

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