Turbinas Hidraulicas



Universidad Latina de Costa Rica

Curso:
Física Introductoria

Código:
FS-010

Docente:
Kathia Hernández

Nombre del proyecto:
Turbinas Hidráulicas

Integrantes:
Luis Chaves López
Alejandro Castillo



Introducción



Objetivos


Generales
Específicos



Historia de las turbinas hidráulicas
No se sabe con exactitud quién, donde o hace cuánto tiempo seaprovechó 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.
La primera alusión literaria al invento, hecha por Antiparter de Tesalónica, data de los años 80 a.C y dice:
“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 de Adriano, tenían unas cuantas ruedas hidráulicas para mover molinos de trigos; pero quizás por que contaban con abundantes esclavos, los romanosno explotaron 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 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. Están registrados más de 5000 molinos en el censo de 1086.
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 y matemáticossobre 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 primera vez el funcionamiento de las ruedas hidráulicas, y que de una manera inteligente prevé que existe una relación óptima entre la velocidad de la rueda y la de la corriente.
En las siguientes imágenes se presentarán losprincipales tipos de ruedas hidráulicas y podemos notar su evolución en el uso.

Al evolucionar la tecnología de la transmisión eléctrica, está permitió el gran desarrollo de las plantas hidroeléctricas y por ende, 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 enellas el agua entra y actúa únicamente en parte de la circunferencia no así en las turbinas en las cuales el agua lo hace en toda la circunferencia. Tienen 2 problemas 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 sueficiencia 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 parla reaction de l´ eau”. En esta memoria desarrolla Euler por primera vez la ecuación fundamental de las turbomáquinas, deducidas igualando el par a la variación de la cantidad de movimiento del fluido en su paso por el rotor.

Posteriormente el ingeniero francés Claude Burdin (1970-1873), profesor de la escuela de minas de Saint Etienne, en su célebre memoria de la academia de Ciencias...