Mecánica industrial

Santiago Sur
Mecánica en Producción Industrial
Máquinas Térmicas

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Turbinas Pelton
Nombre Alumno (s): Felipe Oliva
Jonathan Morales
Nombre Profesor: Raymi Vásquez
Fecha: 14-07-2010

Índice

Tabla de contenido
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Resumen

Capítulo I
Introducción

Capítulo II
Turbinas Hidráulicas

Conceptos Básicos.

¿Qué es una Turbina?
Es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbo máquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa unfluido en forma continua y este le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimientoproduce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.

¿Qué es una turbo máquina motora?
Una turbo máquina es una máquina cuyo elemento principal es un rodete (rotor) a través del cual pasa un fluido de forma continua, cambiando éstesu cantidad de movimiento por acción de la máquina, dándose así una transferencia de energía entre la máquina y el fluido, la cual puede ser en sentido máquina-fluido o fluido-máquina.
Las turbo máquinas se diferencian de otras máquinas térmicas en el hecho de que funcionan de manera continua y no discreta, como es el caso de los compresores de émbolo, las bombas de vapor a pistón o lospopulares motores de pistón, las cuales son máquinas de desplazamiento volumétrico o positivo. A semejanza de otras máquinas térmicas, son transformadoras de energía, lo cual es una característica fundamental, entregándole energía mecánica al fluido de trabajo convirtiéndola en presión (energía potencial), energía térmica o energía cinética del fluido, pudiendo ser este intercambio en sentido contrario.¿Qué es una turbina hidráulica?

Es una turbo máquina motora hidráulica, que aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación que, transferido mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así son el órgano fundamental de una Central hidroeléctrica.

Tipos de turbinashidráulicas

El tipo de turbina de acción más conocido es la turbina Pelton (Figura N°1), que se emplea generalmente para saltos de agua de gran altura (más de 50 m), pero existen otros como la turbina Turgo y la de flujo cruzado (también conocida como turbina Ossberger o Banki-Mitchell).
Los principales tipos de turbina de reacción son los siguientes: turbina Francis (Figura N°2), Deriaz, Hélice,turbina Kaplan, Tubular y Bulbo. La turbina Francis es muy utilizada en saltos de altura media (5 a 100 m) y la turbina Kaplan (Figura N°3), lo es en los saltos de baja altura (menos de 10 m).
La potencia de un salto de agua viene dada por la siguiente fórmula:
Donde:
N = potencia en W
r = rendimiento del sistema, que depende del tipo de turbina.
g = aceleración de la gravedad en m/s²
Q =caudal de agua másico en kg/s
h = altura de salto en m.
De acuerdo con lo anterior, una misma potencia se puede conseguir con gran altura de salto y poco caudal (centrales hidroeléctricas de montaña), pequeño salto y gran caudal (centrales de llanura) o con valores medios de ambas magnitudes (centrales de pie de presa, generalmente)

Figura N°2 (Turbina Francis)
Figura N°3 (Turbina Kaplan)...