Laboratorio de Ingeniería

1. Informe N°7
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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR
UNTELS
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
CURSO
LABORATORIO DE INGENIERÍA
TÍTULO
INFORME N° 7 TURBINA KAPLAN
ALUMNOS:
 Calderón Asalde Kevin
 Chocce Corahua Junior
 Peña Carbonel David
 Romero Vargas Miguel
DOCENTE: Ing. Paez Apolinario Eliseo
CICLO: VII
LIMA, 21 DE JULIO DE 2018

2. Informe N°7
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TURBINA KAPLAN
1.- OBJETIVOS
 Conocer el concepto de una Turbina Kaplan.
 Aprender de forma básica el funcionamiento de una Turbina Kaplan.
 Verificar si la Turbina Kaplan es una de las más eficientes.
 Elaborar las curvas características experimentales de una Turbina Kaplan.
 Conocer las partes principales de una Turbina Kaplan.
2.- TABLA DE DATOS
Regulador de la
corona directriz
# Q(L/hr) N(RPM) F1-F2
Cerrado
1 3200 3300 0.02
2 2800 3600 0.02
3 2400 3900 0.02
4 2000 4000 0.02
5 1300 4200 0.02
6 800 4300 0.02
Punto medio
1 3400 3300 0.02
2 2300 3600 0.02
3 1700 3900 0.02
4 1400 4000 0.02
5 800 4200 0.02
Abierto
1 3400 3300 0.02
2 2300 3600 0.02
3 1700 3900 0.02
4 1400 4000 0.02
5 800 4200 0.02

3. Informe N°7
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Las dimensiones del recipiente son de 0.64x0.33x0.045, Por tanto, el volumen es de
0.0095m3.
La diferencia de Z es de 0.054m.
3.- CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS
3.1.- Turbina Kaplan FME29
3.1.- Turbina
 Definición: Máquina que consiste en una rueda en el interior de un tambor
provista de paletas curvas sobre las cuales actúa la presión de un fluido
haciendo que esta gire.
3.2.-
Man
guer
as
hidr
áulic
as
 D
e
f
i
n
ición: Son mangueras industriales fabricadas según norma SAE o DIN, que
permite conducir una amplia gama de fluidos, con altas presiones y
temperaturas.
3.3.- Rotámetro
 Defunción: El rotámetro es un caudalímetro industrial que se usa para medir
el caudal de líquidos y gases.
Tipo de turbina FME29 – Turbina
Kaplan
Rango de velocidad 0 – 1000 RPM
Potencia 10 W
Cantidad de palas de la turbina: 4
Diámetro de la turbina 52 mm
Cantidad de álabes guía ajustables del distribuidor 8
Rango del manómetro 0-200 mm de agua
Sistema de frenado conectado a 2 dinamómetros –
Rango de dinamómetro 0 – 10 N
Cámara de alimentación Tubo de aspiración
Sistema de acoplamiento fácil y rápido incorporado –
Estructura de aluminio anodizado –
Dimensiones 500 x 350 x 600 mm
Peso 20 kg
Unidad de medida Litros/segundos
Caudal máximo 4000
caudal mínimo 1000

4. Informe N°7
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3.4.- Manómetro de presión
 Definición: El manómetro es un instrumento de medida de la presión en
fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados.
3.5.- Tacómetro
 Defunción: El tacómetro es un instrumento diseñado para medir la velocidad
de giro de un eje, que normalmente es la de un motor.
4.- FUNDAMENTO TEÓRICO
4.1. Definición
Las turbinas Kaplan se emplean en saltos de altura pequeña (alrededor de 50m
e inferiores) y con caudales medios y grandes (50 m3 /s y superiores). Pueden
ser de eje horizontal y vertical, siendo este último lo más usado.
Viktor Kaplan (1876-1934) fue el ingeniero austriaco que las inventó. Este señor
se dedicó a perfeccionar las turbinas de hélice, y de ahí surgió esta idea.
Cronológicamente, estas turbinas fueron las últimas en aparecer, surgieron más
tarde como necesidad de explotar saltos hidráulicos más pequeños y que
tuviesen gran caudal.

5. Informe N°7
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5.- CÁLCULOS

6. Informe N°7
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6.- TABLA DE RESULTADOS
Regulador de la
corona directriz
# v(m/s) H(m) PH(m) Peje n(%) Q(L/hr)
Cerrado
1 0.4386 0.2098 1.828 0.2073 11.34 0.000889
2 0.3837 0.2075 1.582 0.2262 14.3 0.0007778
3 0.3289 0.2055 1.343 0.245 18.25 0.0006667
4 0.2741 0.2038 1.11 0.2513 22.65 0.0005556
5 0.1782 0.2016 0.7135 0.2639 36.99 0.0003611
6 0.1096 0.2006 0.4369 0.2702 61.84 0.0002222
Punto medio
1 0.466 0.2111 1.954 0.2073 10.61 0.0009444
2 0.3152 0.2051 1.284 0.2262 17.62 0.0006389
3 0.233 0.2028 0.9384 0.245 26.11 0.0004722
4 0.1919 0.2019 0.7694 0.2513 32.67 0.0003889
5 0.1096 0.2006 0.4369 0.2639 60.4 0.0002222

7. Informe N°7
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Abierto
1 0.466 0.2111 1.954 0.2073 10.61 0.0009444
2 0.3152 0.2051 1.284 0.2262 17.62 0.0006389
3 0.233 0.2028 0.9384 0.245 26.11 0.0004722
4 0.1919 0.2019 0.7694 0.2513 32.67 0.0003889
5 0.1096 0.2006 0.4369 0.2639 60.4 0.0002222
7.- GRÁFICOS
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
NvsPH
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
NvsPeje

8. Informe N°7
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8.- CONCLUSIONES
 La turbina Kaplan necesita que la caída sea pequeña, pues tiene la capacidad
de manejar grandes caudales.
 Concluimos que la turbina Kaplan reacciona ante un flujo axial.
 Se concluye que la regulación de los alabes y de las palas del distribuidor le
permite tener un alto rendimiento con caudales variables.
9.- OBSERVACIONES
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
N vsη%
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
N vs T

9. Informe N°7
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 Observamos que las bombas no están en mantenimiento porque sus
rendimientos son distintos a pesar de tener las mismas características.
 Se observa que no hay un regulador del caudal el cual nos ayude, pues se
necesita un caudal regulado para realizar este laboratorio.
10.- RECOMENDACIONES
 Siempre tenemos que verificar que la bomba esté cebada, ya que así
podemos evitar que haya el fenómeno de cavitación.
 Calibrar el dinamómetro cuando la rueda gire sin carga.
 Es necesario tomar los datos con exactitud, ya que el menor valor de
variación cambiara los datos en el cálculo que se realizara.
 Comprobar que el tanque de alimentación contenga el suficiente líquido para
la experimentación y el tanque de descarga esté vacío.
 Conseguir un dinamómetro más preciso posible.
Anexos

10. Informe N°7
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