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Ciao a tutti
recentemente ho avuto modo di vedere i dati caratteristici di alcuni impianti per cui è stata richiesta la concessione.
Una cosa mi è balzata all'occhio, ho notato come negli ultimi anni negli impianti di media potenza, caratterizzati da salti medi e portate elevate (es portate tra i 10-20 m3/s ed h anche tra i 30-60 m), anche in corsi a carattere torrentizio, abbia presomano l'installazione di una sola turbina Kaplan in sostituzione di più gruppi Francis.
Le possibili motivazioni possono essere:
- possibilità di installre un solo gruppo in sostitituzione di più gruppi francis, grazie alla possibilità di regolare in modo molto più efficace il rendimento della Kaplan rispetto alla Francis;
- possibilità di utilizzate turbine cat (Turbine compatte a modesto ingombro) per salti inferiore ai 30 m;
- convenienza economica (quella c'è sempre).
Per curiosità mi son messo a fare due conti veloci sulle caratteristiche delle macchine da installare, e purtroppo mi sono reso conto che ne so veramente poco di macchine idrauliche.
Mi spiego meglio con esempio pratico alla mano, in modo
da cercare di rendere più comprensibile i miei dubbi:
C'è un'impianto in fase rimodernizzazione che presenta le seguenti caratteristiche:
Qmax 12.5 m3/s
Qmin 2 m3/s
H netta 44 m (x Qmax)
Il vecchio impianto, di cui è previsto il rifacimeto della centrale, presentava due Francis ad asse verticale(??) (da 8 (500 g/m) e 4 m3/s (750g/m)), la nuova centrale (allo studio) un Kaplan tradizionale (no Cat), di cui però non conosco le caratteristiche.
Ho cercato di fare due conti per cercare di capire il perchè di tale scelta, ma sinceramente non sono venuto a capo di nulla.
Mi spiego meglio.
I libri di testo indicano che il numero caratteristico nc (nc=3.13*n*Q^(0.5)*H(-0.75)) per una Kaplan solitamente risulta superiore ai 350.
Di conseguenza per rispettare tale limite il numero di poli dell'alternatore da accopiare alla turbina potrà essere di 8, massimo 10, altrimenti si sfora poi sulle caratteristiche di un Francis veloce.
A questo punto è emerso un dubbio importate:
la cavitazione.
Dalla teoria emerge come la quota di installazione della girante della Kaplan sia legato al coefficiente di Thoma
mediante la relazione
Ha=9.8-fi*H (dove H salto netto,Ha altezza aspirazione e fi coeficiente di Thoma)
fi è funzione del numero caratteristico di macchina, alcuni autori scrivono ln(fi)=1.67*ln(nc)-10.74
Nel caso in esame (44 m) ha risulta essere di circa - 10 m (assurdo).
L'unico modo per avere un ha prossimo allo zero è che nc sia basso,
ma questo contrasta con quanto riportano i libri di testo.
Qualcuno è in grado di darmi una risposta.
Una possibile risposta possibile è che la mia teoria sia stata superata dall'attuale tecnologia.
Ciao
recentemente ho avuto modo di vedere i dati caratteristici di alcuni impianti per cui è stata richiesta la concessione.
Una cosa mi è balzata all'occhio, ho notato come negli ultimi anni negli impianti di media potenza, caratterizzati da salti medi e portate elevate (es portate tra i 10-20 m3/s ed h anche tra i 30-60 m), anche in corsi a carattere torrentizio, abbia presomano l'installazione di una sola turbina Kaplan in sostituzione di più gruppi Francis.
Le possibili motivazioni possono essere:
- possibilità di installre un solo gruppo in sostitituzione di più gruppi francis, grazie alla possibilità di regolare in modo molto più efficace il rendimento della Kaplan rispetto alla Francis;
- possibilità di utilizzate turbine cat (Turbine compatte a modesto ingombro) per salti inferiore ai 30 m;
- convenienza economica (quella c'è sempre).
Per curiosità mi son messo a fare due conti veloci sulle caratteristiche delle macchine da installare, e purtroppo mi sono reso conto che ne so veramente poco di macchine idrauliche.
Mi spiego meglio con esempio pratico alla mano, in modo
da cercare di rendere più comprensibile i miei dubbi:
C'è un'impianto in fase rimodernizzazione che presenta le seguenti caratteristiche:
Qmax 12.5 m3/s
Qmin 2 m3/s
H netta 44 m (x Qmax)
Il vecchio impianto, di cui è previsto il rifacimeto della centrale, presentava due Francis ad asse verticale(??) (da 8 (500 g/m) e 4 m3/s (750g/m)), la nuova centrale (allo studio) un Kaplan tradizionale (no Cat), di cui però non conosco le caratteristiche.
Ho cercato di fare due conti per cercare di capire il perchè di tale scelta, ma sinceramente non sono venuto a capo di nulla.
Mi spiego meglio.
I libri di testo indicano che il numero caratteristico nc (nc=3.13*n*Q^(0.5)*H(-0.75)) per una Kaplan solitamente risulta superiore ai 350.
Di conseguenza per rispettare tale limite il numero di poli dell'alternatore da accopiare alla turbina potrà essere di 8, massimo 10, altrimenti si sfora poi sulle caratteristiche di un Francis veloce.
A questo punto è emerso un dubbio importate:
la cavitazione.
Dalla teoria emerge come la quota di installazione della girante della Kaplan sia legato al coefficiente di Thoma
mediante la relazione
Ha=9.8-fi*H (dove H salto netto,Ha altezza aspirazione e fi coeficiente di Thoma)
fi è funzione del numero caratteristico di macchina, alcuni autori scrivono ln(fi)=1.67*ln(nc)-10.74
Nel caso in esame (44 m) ha risulta essere di circa - 10 m (assurdo).
L'unico modo per avere un ha prossimo allo zero è che nc sia basso,
ma questo contrasta con quanto riportano i libri di testo.
Qualcuno è in grado di darmi una risposta.
Una possibile risposta possibile è che la mia teoria sia stata superata dall'attuale tecnologia.
Ciao
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