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��� � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � ���� � � ��� ���Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche,

Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia

Macchine idrauliche motrici:Turbina Pelton� � � � ��� � � ! ! "

Caratteristiche generali (1):

• Elevate cadute

• Ridotte portateBasso indice caratteristico

• Fluido ad alta pressione confinato in ambiente di piccole dimensioni

• Girante operante a pressione ambiente

• Trasformazione di tutto il salto disponibile nel distributore (macchina ad azione)

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Cenni storici:

Lester Allen PELTONVermillon (Ohio), 5 Settembre 1829

Oakland (Ohio), 14 Marzo 1908

Impianti (1):

mm173d

2600

500

57.1

6.5

1030

mmD

giri/minn

MWP

m3/sQ

mH

Centrale di Avise III - Società Idroelettrica Piemonte

costruzione RIVA-CALZONI (1953) 1 gruppo con 2 ruote e 2 getti

(P e Q sono riferiti al gruppo)

3

Impianti (2):

mm181d

-22z

giri/min500n

2450

53.3

6.5

951

mmD

MWP

m3/sQ

mH

Centrale di Lasa - costruzione RIVA-CALZONI (1952)

2 ruote 2 getti (P e Q sono riferiti al gruppo)

Impianti (3):

10.169.99nq

2165

600

22.19

4.20

612

-

600

21.11

4.13

592

mmD

giri/minn

MWP

m3/sQ

mH

Centrale di Bardonecchia - costruzione RIVA (1974)

Serbatoio di Rochemolles V=3.800.000 m3 , z = 1973 m.s.m.

4

Impianti (4.1) Cimego 1:Centrale di Cimego - costruzione RIVA (1953)

Modello lay out: 2 gruppi P = 2 × 110 MW

record mondiale di potenza del tempo

Impianti (4.2) Cimego 2

t44m

mm3650D

mm310d

21

300

55

8.75

721

(3 × 7)Z

giri/minn

MWP

m3/sQ

mH

Dati ruota singola:

5

Impianti (4.3) Cimego 3:Centrale di Cimego - Sala macchine

Impianti (4.4) Cimego 4 Prospetto impianto

6

Modelli:

Visualizzazione stroboscopica del flusso

Modello di Pelton poligetto

costruzione #%$'&�(*),+.-./

Distributore:

Coefficiente di riduzione della velocità ϕ

0123 4555−−=

Velocità di efflusso

Salto utile

Rendimento del distributore

6798: 21 ϕ=

2

1

11 ϕηϕ =⇒== ;<=

==

Effetti della erosionesulla spina

7

Girante 1

2

22

21

211

211

21

22

2222

1221

22

)cos1)((

)]cos)([

)]cos[

cos

cos

coscos

)0()cos(

11

ϕ

βψβψ

βψ

βψβ

βααα

>>?@>@

@@>>@@A>@?

@A@A

@A>>>@?

BC ==

′+−=−′−+=

−′+=

+′−=+′−=

+==−= Lavoro idraulico

Girante 2

1

22

221

2

)cos1)(1(2

)cos1)((2

1

DEF

FFDEDE

GGH

=

′+−=

′+−==

βψϕ

βψϕη

Rendimento:

2/5.0 1maxIJK L MON =⇒=η

Velocità periferica ottimale:

8

Dimensionamento di massima

PPQR

STSUTRTV W X YZ

⇒=

⇒=

=⇒⇒

260

24

2/

1

2

11

π

π

Dati di progetto:[]\ ^`_�^(a di tentativo)

8

1

20

1 << bc

Verifica del rapporto d/D

Per soddisfare la condizione precedente può essere necessario modificare d oppure passare ad una macchina poligetto

Indice caratteristico per turbine Pelton

( )e f g g hi

e f g g hi

e f g g h

jkl

m

nnljknnomm

nljoprqo

kn

mnm knqs

kmmkkms

∝

∝=

∝⇒=

∝⇒∝⇒∝∝

∝==

−−4

3

2

124

3

2

1

21

;60260

2 ππ