hidroneumatica

PROYECTO FINAL HIDRONEUMATICA
Turbina Pelton



Introducción:
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo transversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua queincide sobre las cucharas.
Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal. Las centrales hidroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, la mayoría de las veces, con una larga tubería llamada galería de presión para trasportar al fluido desde grandes alturas, a veces de hasta más de doscientos metros. Al final de la galería de presión se suministrael agua a la turbina por medio de una o varias válvulas de aguja, también llamadas inyectores, los cuales tienen forma de tobera para aumentar la velocidad del flujo que incide sobre las cucharas.

Objetivo general:
Conocer los métodos de obtención de energía y características de los sistemas hidroneumáticos.
Conocer la aplicación de los sistemas hidráulicos así como su funcionamientomecánico y sus cálculos.
Objetivos específicos:
Conocer los procesos que realizan los siguientes equipos: turbina pelton .
Conocer el alcance de los equipos mencionados y la precisión con la que trabajan.
Marco teórico:

Materiales:
Madera.
Generador de 4w.
Diodo led.
30cm cable.
Clavos.
Recipiente con agua.

Funcionamiento:

La tobera o inyector lanza directamente el chorro de aguacontra la serie de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de una rueda, el doble de la distancia entre el eje de la rueda y el centro del chorro de agua se denomina diámetro Pelton. El agua acciona sobre las cucharas intercambiando energía con la rueda en virtud de su cambio de cantidad de movimiento, que es casi de 180°. Obsérvese en la figura anexa un corte de una pala en eldiámetro Pelton; el chorro de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jamás puede salir el chorro de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala sucesiva y habría un efecto frenante. La sección de entrada del fluido a la cuchara se denomina 1, así como 2 a la sección de salida.El estudio analítico de la interacción agua-pala puede ser sumamente complicado debido al desplazamiento relativo entre la pala y el chorro de agua. Por otro lado se simplifica el estudio de las turbinas Pelton a la sección cilíndrica del diámetro Faubert.
Así la energía convertida por unidad de masa de agua está dada por la ley de Euler de las turbomáquinas:

Donde:
es la energía específicaconvertida.
y es la velocidad tangencial de la cuchara en los puntos donde el agua llega y sale de la misma respectivamente.
y son, respectivamente, las proyecciones de la velocidad absoluta del fluido sobre la velocidad tangencial de la cuchara en los puntos de llegada y salida de la misma.
Como la velocidad tangencial de rotación de la rueda Pelton es la misma en todos los puntos del diámetropelton (recuérdese la fórmula de la velocidad angular ) las velocidades y son iguales. Entonces la fórmula de Euler se puede simplificar:

La turbina Pelton es un tipo de turbina de impulso, y es la más eficiente en aplicaciones donde se cuenta con un salto de agua de gran altura.
Dado que el agua no es un fluido compresible, casi toda la energía disponible se extrae en la primera etapa de laturbina. Por lo tanto, la turbina Pelton tiene una sola rueda, al contrario que las turbinas que operan con fluidos compresibles.
Calculos:
Para obtener un máximo rendimiento de la turbina pelton se debe calcular ésta detalladamente. Para ello ocuparemos formulas, tablas, gráficas, curvas y, juntando todo esto se podrá crear un criterio propio de diseño.
Comenzaremos por mostrar las curvas...