Turbinas Hidráulicas

BREVE HISTORIA DE LAS TURBINAS HIDRÁULICAS.
No se sabe con exactitud quién, dónde o hace cuanto tiempo se aprovechó por primera vez la fuerza y energía que posee una corriente de agua, aunque parece probable que la inspiración haya venido de otro uso más antiguo del agua: la irrigación. Eran empleados diversos medios en los tiempos antiguos para elevar el agua de los ríos a una altura mayor quela de sus márgenes, de donde correría por canales y zanjas a los campos.

Uno de éstos era la rueda persa o saqia que es una rueda grande montada en un eje horizontal con cucharas en su periferia. Estas ruedas pueden verse todavía trabajando en Egipto, acopladas a engranes y movidas por un búfalo, burro o camello.

Alguien debe haber notado, hace mucho tiempo, que cuando se desenganchaba labestia, la corriente tendía a hacer girar la rueda en dirección opuesta, concibiendo así la idea revolucionaria de que la corriente de agua tiene energía y por lo tanto podía hacer trabajo. De todas maneras, las ruedas hidráulicas primitivas no eran diferentes de la saqia y se conectaban con un mecanismo semejante, a una piedra de molino. Seguramente el inventor se regocijó al hacerse la idea deque evitaría muchas molestias en la molienda de granos, aunque probablemente no vislumbró el alcance que traería a las generaciones posteriores.

La primera alusión literaria al invento, hecha por Antiparter de Tesalónica, data de los años 80 a.C. y dice, quitando la afectación lírica: “Dejad vuestra labor vosotras doncellas que trabajáis en el molino... porque Ceres ha ordenado a las ninfas delagua que hagan vuestra tarea”. Los romanos conocían y usaban las ruedas hidráulicas como una fuente de fuerza mecánica, y la historia recoge el nombre de Vitruvius como el ingeniero que llevó a cabo tal modificación. Se cree que las guarniciones del muro Adriano, tenían unas cuantas ruedas hidráulicas para mover molinos de trigo; pero quizás porque contaban con abundantes esclavos, los romanos noexplotaron la energía de la corriente de agua extensamente. En su imperio, el trigo se molía generalmente en molinos de mano, algunos de los cuales se han encontrado en los sitios donde existieron colonias romanas en Inglaterra.

Fueron los sajones los que popularizaron su uso en la gran Bretaña. Las evidencias más antiguas encontradas en documentos, son las de una concesión dada por el reyEthelbert de Kent, tiene la fecha de 762 d.C. La costumbre se difundió rápidamente. En aquella época el oficio del constructor de molinos era viajar por todo el país construyendo molinos nuevos y atendiendo a los que necesitaban reparaciones y era una ocupación importante antes de la conquista de los normandos. Están registrados más de 5000 molinos en el censo de 1086.

Las ruedas hidráulicascomunes que obran principalmente por el peso del agua, por ser las más elementales y obvias fueron también las primeras turbinas que construyó el hombre. Las primeras ruedas hidráulicas se construyeron posiblemente en Asia, China y la India, hace unos 2200 años; de Asia pasaron a Egipto y desde allí a Europa (unos 600 años después que en Asia) y América. Leonardo Da Vinci, Galileo y Descartes, entreotros, realizaron estudios teóricos y matemáticos sobre las ruedas hidráulicas. Mención especial merece el francés Parent (1666- 1716) físico y matemático de París y miembro de la Real Academia de Ciencias, estudia por vez primera el funcionamiento de las ruedas hidráulicas, y genialmente prevé que existe una relación óptima entre la velocidad de la rueda y la velocidad de la corriente de agua. Lasmejoras hechas a las ruedas comunes dieron como resultado la construcción de las ruedas de impulso y de reacción las cuales presentan la ventaja de aprovechar la energía cinética y, por lo tanto, ser de menor tamaño.

Las figuras siguientes presentan los tipos principales de ruedas hidráulicas y en ellas se puede notar su evolución en el uso, no sólo de la energía gravitacional sino también de...