Riassunto impianti idroelettrici, prof. Espa

Dimensionamenti turbine

Perché non abbiamo utilizzato una turbina Kaplan nel dimensionamento?

Perché la turbina Kaplan si sarebbe trovata fuori dal suo range di funzionamento.

Quali sono i termini di maggiore interesse che cercavamo?

I giri al minuto e la dimensione della ruota. A parità di condizioni, si evince che la turbina Pelton risulta, in termini di giri al minuto, più lenta e con diametro più grande. Ad esempio, nel caso di Pelton a un getto, si immagini di dover concentrare tutto il getto su di un unico ugello, e quindi su un unico cucchiaio, e per conseguenza, per mantenere alto il rendimento, la ruota deve risultare molto grande.

Nel caso di turbina Francis, anche se di tipo lenta, la portata investe tutta la ruota contemporaneamente, e questo fatto, a parità di condizione, riesce a ridurre il diametro della ruota che risulterà girare significativamente più velocemente.

Come è stata calcolata la velocità d’efflusso?

È stata calcolata attraverso la formula di Torricelli. A voler essere più precisi, avremmo dovuto considerare anche le perdite nel tratto spina-convergente, ma sono di piccola entità.

E guardando la velocità periferica, ricordi una condizione di ottimo funzionamento per le turbine Pelton?

Per una turbina Pelton, una condizione di ottimo funzionamento è che la velocità periferica sia la metà della velocità del getto. Possiamo notare come questa condizione si verifichi molto bene nel caso di Pelton a un getto.

Il sigma di Thoma cosa rappresenta e come lo abbiamo calcolato?

Il sigma di Thoma è un coefficiente utile per la previsione delle condizioni di cavitazione incipiente, variabile a seconda del tipo di turbina e del valore di velocità specifica ω. Nel nostro caso, a partire da alcuni valori forniti in apposite tabelle, abbiamo interpolato i valori al fine di avere un'approssimazione quanto più corretta di questo coefficiente per qualsivoglia valore di velocità specifica.

Qual è la configurazione più restrittiva nella verifica a cavitazione?

La configurazione più restrittiva è la quarta.

Se hai una turbina a reazione e un diffusore, e volessi calcolare la pressione nella sezione di scarico?

La pressione nella sezione di scarico si calcola con il valore della pressione atmosferica assoluta espresso in metri di colonna d’acqua.

E se volessi calcolare la pressione all'entrata del diffusore?

L’energia totale all’entrata del diffusore, riferita al piano di quota zero, corrisponde al livello nel canale.