TURBINAS HIDRAÚLICAS

PÉREZ AGUILAR GRISELL ALEJANDRA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO.

PREPARATORIA REGIONAL “GABINO BARREDA” NO- 13

JUAN ALVARADO

FÍSICA

ACTIVIDAD INTEGRADORA.


3/03/2015


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HISTORIA DE LAS TURBINAS HIDRÁULICAS.

Las ruedas hidráulicas comunes que obran principalmente por el peso del agua, por ser las más elementales y obvias fueron también las primeras turbinas que construyó elhombre. 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, entre otros, realizaron estudios teóricos 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.
       Las mejoras hechas a las ruedas comunes dieron como resultado la construcción de las ruedas de impulso y de reacción las cualespresentan 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 la variación de la cantidad de movimientos (principio de Euler), constituyéndose así estas ruedas en las precursoras de las modernasturbinas hidráulicas.
     El uso de la energía hidráulica no es nada nuevo y se remonta a más de 2000 años atrás, pero se desarrolló lentamente durante alrededor de 18 siglos, debido al inconveniente de que las instalaciones deberían situarse junto a los ríos; mientras que las máquinas de vapor se podían instalar en cualquier lado. Al evolucionar la tecnología de la transmisión eléctrica, estápermitió el gran desarrollo de las plantas hidroeléctricas y, por consiguiente, de las turbinas hidráulicas.
      En este nuevo esquema de transformación de energías: energía hidráulica - energía eléctrica - energía mecánica, las ruedas hidráulicas -debido en gran parte a que en ellas el agua entra y actúa únicamente en parte de la circunferencia no así en las turbinas en las cuales el agua lo hace entoda la circunferencia- tienen dos desventajas fundamentales: rendimiento bajo y velocidad de rotación muy lenta (4 a 10 rpm). Las turbinas hidráulicas nacieron para superar estas desventajas y su evolución ha sido el aumento cada vez mayor de la velocidad de rotación y de su eficiencia con el fin de conseguir potencias específicas más altas, lo que permite generación eléctrica a más bajo costo.       El estudio de las turbomáquinas hidráulicas como ciencia no se crea hasta que Euler en 1754 publica su famosa memoria de Berlín sobre maquinaria hidráulica en la que expone su teoría de las máquinas de reacción: "Théorie plus compléte des machines qui sont mises en mouvement par la reaction de l' eau". En esta memoria desarrolla Euler por vez primera la ecuación fundamental de lasturbomáquinas. p. Posteriormente el ingeniero francés Claude Burdin (1790- 1873), profesor de la escuela de minas de Saint Etienne, en su célebre memoria de la academia de Ciencias desarrolla la "Théorie des turbines hydrauliques ou machines rotatoire á grand vitesse" donde acuña por vez primera la palabra 'turbina' para el vocabulario.
      Burdin fue un ingeniero teórico, pero su discípulo Fourneyron(1802-1867) fue un ingeniero práctico, y logró en 1827 construir la primera turbina hidráulica experimental digna de tal nombre, más aún, a lo largo de su vida, Fourneyron construyó un centenar más de turbinas hidráulicas para diferentes partes del mundo. Esta turbina que tuvo un éxito clamoroso, porque era capaz de explotar saltos mayores que los explotables con las antiguas ruedas hidráulicas,...