elementos de los mapas conceptuales

Asociación Española de
Ingeniería Mecánica

XVIII CONGRESO NACIONAL
DE INGENIERÍA MECÁNICA

Evolución tecnológica en los molinos hidráulicos de rodete
horizontal
T. Pujol, L. Montoro, J. Velayos, J.R. González
Dpto. Ingeniería Mecánica y de la Construcción Industrial, Escola Politècnica Superior, Universitat de Girona
toni.pujol@uudg.edu

Resumen
La importancia histórica de losmolinos hidráulicos es ampliamente reconocida pues, en las sociedades
preindustriales, fueron una herramienta esencial para el cambio de una economía de subsistencia a una
economía de mercado. Ya en la revolución industrial, la disponibilidad de fuentes de energía más eficientes,
constantes y autónomas produjo la casi total desaparición de estos mecanismos. Contraria a la visión general
deartilugios obsoletos con un funcionamiento elemental, nuestro estudio de campo ha revelado la existencia de
una evolución tecnológica significativa en los molinos hidráulicos de rodete horizontal. Así, la incorporación de
canales de conducción presurizados con múltiples inyectores incidentes en rodetes modificados permitió
superar, incluso, los rendimientos hidráulicos ofrecidos por molinos de rodetevertical alcanzando valores del
81%. Aquí, estos rendimientos hidráulicos han sido calculados mediante complejas simulaciones de dinámica de
fluidos computacional (DFC) con modelos de última generación. El estudio comparativo con dispositivos
clásicos confirma el gran salto tecnológico sufrido por algunos de estos mecanismos que, sin duda, les permitió
sobrevivir en pleno funcionamiento hastala actualidad.

INTRODUCCIÓN
Técnicamente, los molinos hidráulicos convierten la energía potencial del agua acumulada en un embalse o
pequeño estanque en energía cinética de un rodete cuyos álabes reciben el impacto de un chorro de agua. Esta
transformación de energía hidráulica en mecánica es posteriormente utilizada para múltiples propósitos, donde el
más común corresponde moler grano parala producción de harina.
La Fig. (1) muestra diferentes tipologías de molinos hidráulicos [1]. Históricamente se considera el tipo de
rodete horizontal como el precursor de la utilización de la energía hidráulica en molinos pues referencias de su
uso ya se encuentran en la Grecia y Roma clásicas. Esta configuración utiliza una transmisión fija solidaria con
la muela móvil que se encuentra enuna sala situada a una altura superior a la del rodete. Por su parte, la
configuración vertical (casos b-d en la Fig. (1)) requiere engranajes y transmisiones para modificar el sentido de
giro y aprovechar, así, la energía mecánica del rodete. Los molinos de rodete horizontal (también conocidos
como molinos de tipo griego) son comunes en regiones próximas a la cuenca Mediterránea mientras quelos de
rodete vertical predominan en el resto de Europa.
Diversos autores han calculado, tanto de forma experimental como teórica, el rendimiento hidráulico máximo de
los molinos de rodete vertical, alcanzando valores del 65% (canal inferior), 71% (canal superior) y 66% (caída
libre). Estimaciones para molinos clásicos de rodete horizontal, sin embargo, alcanzan cifras de sólo el 50%.
Estosvalores son substancialmente inferiores al rendimiento de turbinas hidráulicas (del orden del 90%). Por
ello, algunos molinos hidráulicos de rodete horizontal fueron reemplazados por turbinas hidráulicas o,
simplemente, desaparecieron.
Sin embargo, las turbinas hidráulicas requieren un caudal elevado y, por ello, no son adecuadas en ubicaciones
lejos del lecho fluvial. Así, nuestro trabajo decampo consistente en la catalogación de los molinos hidráulicos de
las comarcas próximas ha revelado que en algunos molinos de rodete horizontal con poca disponibilidad de agua,
se llevaron a cabo modificaciones técnicas importantes que incrementaron de forma apreciable su rendimiento
hidráulico.

T. Pujol et al. / XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica (2010)

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Los cálculos del...