turbina de reaccion

Páginas: 14 (3353 palabras) Publicado: 18 de enero de 2015
M áquinas de Fluidos

Tem a 7.
7.1.

Tem a 7.Turbinas de Reacción

Turbinas de Reacción.

Elem entos de las Turbinas de Reacción

Las turbinas de reacción son de adm isión total, es decir, el fluido entra al rodete
por toda la periferia, a diferencia de lo que ocurría con las turbinas Pelton. Están
constituidas por la tubería forzada,la cám ara espiral,eldistribuidor,elrodete yeltubo de
aspiración o descarga.En este grupo,se encuentran varios tipos de turbinas: las turbinas
Francis, que son radiales o m ixtas, y las turbinas H élice, Kaplan y Bulbo, todas ellas
axiales.

7.1.1. Características de la Tubería Forzada
La tubería forzada ya se describió en el punto 5.5, y su m isión, en turbinas de
reacción, es conectar el em balse con la cám ara espiral. Está diseñadapara producir una
m ínim a pérdida de carga,y con chim enea de equilibrio para evitar golpes de ariete,sobre
todo para H grandes. La tubería es tanto m ás corta y m ás gruesa cuanto m ayor es la
velocidad específica de la turbina,ya que opera a m enor H y m ayor Q .

7.1.2. Características de la Cám ara Espiral
La m isión de la cám ara espiral, tam bién
com entada en el punto 5.5, es igualarlas velocidades
del fluido en toda la periferia, antes de la entrada del
agua al distribuidor. Para turbinas Francis lentas (nS
bajo),la cám ara espiral suele ser m etálica y de sección
circular.A m edida que nS va aum entando,la sección de
la cám ara espiral va tam bién aum entando, el m aterial
de construcción pasa a ser horm igón,y la sección pasa
a ser rectangular.La Figura 7.1 m uestraun ejem plo de
am bos tipos de cám aras.
En turbinas Francis lentas, suele existir una
válvula de alivio en la cám ara espiral, conocida com o
orificio com pensador. Su m isión es evitar las
sobrepresiones ocasionadas por las variaciones de
caudal en la turbina, necesarias para ajustarse a la
dem anda de electricidad.

Figura 7.1.Cám ara espiralde
sección circulary rectangular.7.1.3. Características delDistribuidor
Eldistribuidor está constituido por una serie de álabes guía orientados,situados en
todo elperím etro de entrada de fluido desde la cám ara espiralhacia elrodete,encargados
de dirigir el fluido hacia el rodete en la dirección m ás adecuada para aprovechar al
m áxim o su energía (obtener el rendim iento m ás elevado posible). Dado que el ángulo de

© M.PilarGonzález M arcos,Febrero 2009

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Tem a 7.Turbinas de Reacción

entrada de la velocidad absoluta al
rodete óptim o (1) puede variar con el
caudalde agua que atraviesa la turbina,
estos álabes poseen un eje que perm ite
orientarlos (a todos en conjunto,
m odificando 1’): para caudal nulo, 1’
 0º, m ientras que para caudal m áxim o
puede variar entre 15 y40º. La Figura
7.2 m uestra el aspecto del distribuidor
de una turbina de reacción.

7.1.4. Características delRodete
Las características del rodete de
las turbinas de reacción dependen del
tipo de turbina y, dentro de ésta, del
valor de la velocidad específica. Las Figura 7.2.Vista superior deldistribuidorde una
turbina de reacción
turbinas Francis, com o se ha
com entado,son de tiporadialo m ixto,y
trabajan en un intervalo am plio de nS (entre 50 y 450; son,por tanto,m ás rápidas que las
turbinas Pelton). En turbinas, la clasificación com o radiales o m ixtas tiene que ver
específicam ente con las com ponentes de la velocidad absoluta del fluido en la sección de
entrada al rodete (1). Son de tipo radial cuando la velocidad específica, nS, es inferior a
aproxim adam ente 150y, por encim a de este valor, va aum entando la com ponente axial,
en turbinas Francis m ixtas.
Las turbinas H élice, Kaplan y Bulbo son axiales, de
m odo que la velocidad absoluta del fluido en el rodete sólo
tiene com ponente axial y tangencial.Son m ás rápidas que las
turbinas Francis, ya que trabajan a velocidades específicas
m ayores, y las turbinas Bulbo, a su vez, son m ás rápidas...
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