Turbina michell banki

FACULTAD DE INGENIERIA - LABORATORIO DE MAQUINAS HIDRAULICAS (LA.M.HI.)

CURSO : " PEQUEÑAS CENTRALES HIDRÁULICAS"

UNIDAD 6
TURBINA DE FLUJO TRANSVERSAL O MICHELL -BANKI
RESUMEN: La turbina de flujo transversal es una máquina de gran importancia en pequeños aprovechamientos hidroeléctricos. Es por esto que un buen diseño proporcionará un aumento de la eficiencia que se sumará a la sencillaconstrucción de esta. Esta unidad presenta la teoría básica y un análisis hidráulico para una turbina de flujo transversal Michell-Banki a partir de la consideración de la misma como una turbina de acción o de impulso. Además presenta algunas variantes constructivas que permiten el diseño de un sistema de regulación de esta máquina. INTRODUCCION: El inventor de la turbina de flujo transversaltambién conocida como turbina Banki (o MichellBanki)fue el ingeniero Australiano A.G.M. Michell, quien obtuvo una patente para esta máquina en 1903. La turbina fue basada en la teoría de Poncelet, ingeniero francés (1788-1867) quien desarrolló la clásica rueda hidráulica de eje horizontal. No hay información adicional sobre la patente de Michell [2]. El profesor húngaro Donat Banki en la ex AlemaniaOccidental hizo un trabajo extensivo sobre esta máquina entre 1912 y 1918. A través de una serie de publicaciones especificó que, para obtener la máxima eficiencia, el ángulo con el cual el chorro golpea al álabe debe ser tan pequeño como sea posible. Basado en esta suposición calculó los ángulos de entrada y salida del rotor, ancho del mismo, la forma del flujo a través de éste, curvatura delálabe, etc. Consideró todas las pérdidas posibles que ocurren en el inyector y el rotor y expresó el rendimiento máximo posible como:

ηmax = 0.771 − 0.384

D H

(1)

en el cual D es el diámetro de la turbina y H la altura total. Sonnek (1923) modificó la teoría de Banki asumiendo un ángulo del álabe constante e igual a 30º, con lo que la expresión del rendimiento máximo resultó en:

ηmax =0.863 − 0.264

D H

(2)

Desde esa época fueron muchas la investigaciones realizadas sobre esta turbina a través del tiempo, las cuales han introducido mejoras sustanciales en la eficiencia de la misma. CARACTERISTICAS GENERALES: La turbina de Flujo Transversal o turbina Mitchell-Banki es una máquina utilizada principalmente para pequeños aprovechamientos hidroeléctricos. Basa sus ventajasfundamentalmente en un
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sencillo diseño y fácil construcción lo que la hace especialmente atractiva en el balance económico de un aprovechamiento en pequeña escala. No obstante esto no impide que la turbina se utilice en grandes instalaciones. Aunque la turbina deflujo transversal se conoce como una máquina de pequeña escala, existen actualmente máquinas de este tipo de hasta 6 MW. Las principales características de esta máquina son las siguientes: • • • • La velocidad de giro puede ser seleccionada en un amplio rango. El diámetro de la turbina no depende del caudal. Se alcanza un aceptable nivel de rendimiento con pequeñas turbinas. Se puede regular el caudaly la potencia por medio de un álabe ajustable.

Algunos investigadores han mencionado que la turbina de flujo transversal es una "turbina limite" (entre una turbina de acción y una turbina de reacción) pero aún no se han hecho análisis detallados para extender esta opinión [3]. CAMPO DE APLICACION: Fundamentalmente su aplicación se destina a la producción de energía el ctrica en pequeña escala,é o en otros casos, su eje se acopla por correa a otros dispositivos mecánicos, y la energía mecánica obtenida se utiliza directamente en trabajos de taller.

Figura 1: Campo de aplicación

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El campo de aplicación cubre un sector de la demanda que dejan libres...