Turbina pelton

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Vista de Ashila (Marruecos). Autor www.caballano.com

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Turbinas Hidroeléctricas Turbina Pelton
La información de ésta sección ha sido extraída del libro: "Mecánica de Fluidos Incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas", del Catedrático Profesor D. José Agüera Soriano, perteneciente aldepartamento de Química Física, y Termodinámica Aplicada (Área de Máquinas y Motores Térmicos) de la Universidad de Córdoba. Sin duda alguna el mejor libro de mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Para todos aquellos que necesiten profundizar en estos temas, recomiendo su adquisición y consulta. INYECTOR El inyector es una tobera diseñada para reducir hasta los valores deseados el caudal, y conello las pérdidas de carga en la conducción. Las perdidas de carga se producen por la fricción (rozamiento) del fluido con la superficie de la tubería de conducción forzada. Las perdidas de carga dependen de la naturaleza de las paredes internas de dicha conducción, del caudal, de la sección y de la longitud de las mimas. A mayor caudal o menor sección (aumento de la velocidad del fluido) aumentanlas perdidas de carga. A mayor longitud de la tubería mayor son dichas perdida. Si el caudal se hace cero la perdida de carga desaparece.

El inyector lleva en su interior una aguja de regulación, que se desplaza entre dos posiciones límite de caudales nulo y máximo. Mandada por un servomotor, mediante aceite a presión, esta aguja ocupa en cada momento la posición correspondiente a la potenciaexigida a la turbina. Cuando disminuye la carga, hay que actuar sobre el caudal más rápidamente de lo que interesa a efectos del golpe de ariete. Un cierre rápido puede provocar una situación desastrosa. Para ello cada inyector lleva incorporado un deflector que intercepta el chorro inmediatamente parcial o totalmente, cerrando la aguja más lentamente y así no crear el golpe de ariete. RODETE Costade una rueda con cucharas alrededor, a las que podemos llamar también alabes y/o cangilones, sobre las que actúa el chorro inyector. El tamaño y número de cucharas dependen de las características de la instalación y/o de la velocidad especifica ns. Cuanto menor sea el caudal y mayor la altura del salto, menor será el diámetro del chorro. Las dimensiones de la cuchara vienen ligadas directamentepor el diámetro del chorro.

Cada vez que va a entrar una cuchara en el campo de acción del chorro sufriría un rechazo, por lo que a esta se le practica una mella de aproximadamente un 10% mayor a diámetro del chorro. La cuchara tiene forma elíptica dividida por una cresta afilada en dos partes simétrica. Al estar dividida en dos la componente axial de la fuerza se contrarresta y de esta formano sufren los cojinetes. La longitud de la cuchara es de 2.1 veces el diámetro del chorro y la anchura de la cuchara es de 2.5 veces el mismo diámetro. TRIANGULO DE VELOCIDADES DE ENTRADA Si tomamos como punto 2 el embalse y punto 1 la salida del inyector. La velocidad absoluta c1 de entrada en el rodete es la velocidad V1 de salida del inyector:

Para el desarrollo hemos tomado como masa launidad. Como a la entrada (embalse) y a la salida de la tobera o inyector la presión es la atmosférica se anulan los términos de presión. Por otro lado la velocidad en el embalse V2 la tomamos como nula:

Si tenemos que el rendimiento de la tobera es le cociente entre la altura efectiva (altura total menos las perdidas dividido por el total) queda:

La expresión anterior puede quedarse:Siendo C1 (factor de velocidad absoluta), en lugar del rendimiento de la tobera. El rendimiento de la tobera h(tob) a valores de entre 0,94 y 0,98 por lo que los valores de C1 varían entre 0,97 y 0,99. Tomaremos como valor a falta de otra información 0,98. La altura disponible H a la entrada de la turbina, se mide con relación al punto de tangencial del eje del chorro con el círculo correspondiente...
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