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061473/090856 - Macchine (a.a. 2015/16) Nome: Matricola: Data: 03/02/2016 Prova da sostenere: ⇤ I parte ⇤ II parte ⇤ Prova completa Parte B (11 punti su 32). Punteggio minimo: 5/11 . Per chi sostiene la prova completa ` e richiesto lo svolgimento degli esercizi 1 e 2, per chi sostiene la seconda prova in itinere ` e richiesto lo svolgimento degli esercizi 2 e 3 Esercizio 1 (5 punti) Si deve progettare una turbina Kaplan che sfrutti un salto geodetico di Hg = 22.5 m e una portata di Q = 10 m 3/s. L’acqua viene portata alla turbina per mezzo di 2 condotte in parallelo caratterizzate da diametro Dc =1 .2m , lunghezza Lc = 45 m, coe ciente di perdite distribuite c =0 .001 e perdite concentrate pari a 3 quote cinetiche. A valle della turbina ` e posto un di↵usore caratterizzato da una sezione di uscita avente diametro Dd =3mec h e introduce una perdita di carico totale (perdite concentrate + distribuite) Yd =0 .8 m in condizioni nominali. Nel punto di funzionamento nominale la turbina opera con velocit` a specifica !s = 4 e diametro specifico Ds =1 .7 (valutato sul diametro esterno D), a cui corrisponde un rendimento idraulico ⌘y =0 .84. 1. Si calcolino il salto utile Hu, il diametro esterno della turbina D, il diametro medio Dm e l’altezza di pala h, sapendo che il rapporto h/D =0 .35. 2. Si calcoli la velocit` a di rotazione ! della turbina e la potenza elettrica Pel immessa sulla rete, sapendo che l’alternatore ha e cienza ⌘el =0 .95 e il rendimento organico ` e pari a ⌘o =0 .92. 3. Si disegnino i triangoli di velocit` a, valutati sul diametro medio Dm, in ingresso e in uscita dal rotore, sapendo che in condizioni nominali la turbina deve essere ottimizzata ( v2,t = 0). Si determini inoltre il grado di reazione (si utilizzi la definizione di basata sul lavoro di Eulero `).…