Turbinas hidráulicas

PFD - Ingeniería Térmica

Ingeniería Energética

Turbinas Hidráulicas

Introducción

Triángulos de
velocidades y
ecuación
fundamental

Saltos hidráulicos

Semejanza

Curvas
características y
colina de
rendimientos

Turbina Pelton

Turbina Francis

Turbina Kaplan

Turbinas Bulbo

Problemas

Indice

Principal - Turbinas - Turbinas Hidráulicashttp://personales.ya.com/universal/TermoWeb/Turbinas/Hidraulicas/index.html [24/07/2003 0:03:12]

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA
ELECTRICA Y ENERGETICA
UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

TURBINAS HIDRÁULICAS

Pedro Fernández Díez

I.- TURBINAS HIDRÁULICAS

Una máquina hidráulica es un dispositivo capaz de convertir energía hidráulica en energía
mecánica; pueden ser motrices (turbinas), o generatrices (bombas),modificando la energía total de
la vena fluida que las atraviesa. En el estudio de las turbomáquinas hidráulicas no se tienen en
cuenta efectos de tipo térmico, aunque a veces habrá necesidad de recurrir a determinados conceptos termodinámicos; todos los fenómenos que se estudian serán en régimen permanente, caracterizados por una velocidad de rotación de la máquina y un caudal, constantes.
En unamáquina hidráulica, el agua intercambia energía con un dispositivo mecánico de revolución que gira alrededor de su eje de simetría; éste mecanismo lleva una o varias ruedas, (rodetes o
rotores), provistas de álabes, de forma que entre ellos existen unos espacios libres o canales, por
los que circula el agua. Los métodos utilizados para su estudio son, el analítico, el experimental y elanálisis dimensional.
El método analítico se fundamenta en el estudio del movimiento del fluido a través de los álabes,
según los principios de la Mecánica de Fluidos.
El método experimental, se fu ndamenta en la formulación empírica de la Hidráulica, y la experimentación.
El análisis dimensional ofrece grupos de relaciones entre las variables que intervienen en el proceso, confirmando loscoeficientes de funcionamiento de las turbomáquinas, al igual que los diversos números adimensionales que proporcionan información sobre la influencia de las propiedades
del fluido en movimiento a través de los órganos que las componen.
I.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMAQUINAS HIDRÁULICAS
Una primera clasificación de las turbomáquinas hidráulicas, (de fluido incompresible), se puede
hacer con arreglo ala función que desempeñan, en la forma siguiente:
a) Turbomáquinas motrices, que recogen la energía cedida por el fluido que las atraviesa, y la
TH.I.-1

transforman en mecánica, pudiendo ser de dos tipos:
Dinámicas o cinéticas, Turbinas y ruedas hidráulicas
Estáticas o de presión, Celulares (paletas), de engranajes, helicoidales, etc
b) Turbomáquinas generatrices, que aumentan la energíadel fluido que las atraviesa bajo
forma potencial, (aumento de presión), o cinética; la energía mecánica que consumen es suministrada por un motor, pudiendo ser:
Bombas de álabes, entre las que se encuentran las bombas centrífugas y axiales
Hélices marinas, cuyo principio es diferente a las anteriores; proporcionan un empuje sobre la
carena de un buque
c) Turbomáquinas reversibles, tantogeneratrices como motrices, que ejecutan una serie de
funciones que quedan aseguradas, mediante un rotor específico, siendo las más importantes:
Grupos turbina-bomba , utilizados en centrales eléctricas de acumulación por bombeo
Grupos Bulbo, utilizados en la explotación de pequeños saltos y centrales maremotrices
d) Grupos de transmisión o acoplamiento, que son una combinación de máquinas motricesy generatrices, es decir, un acoplamiento (bomba-turbina), alimentadas en circuito cerrado por un
fluido, en general aceite; a este grupo pertenecen los cambiadores de par.
RUEDAS HIDRÁULICAS.- Las ruedas hidráulicas son máquinas capaces de transformar la
energía del agua, cinética o potencial, en energía mecánica de rotación. En ellas, la energía potencial del agua se transforma en...