Turbo

INTRODUCCIÓN
La generación de energía eléctrica es tal vez una de las principales fuentes de desarrollo
y de mejoramiento de la calidad de vida del hombre actual, ya que gracias a ella, hoy en
día es posible llevar a cabo un sin número de actividades que contribuyen al crecimiento
integral de la sociedad, tanto desde el punto de vista científico y tecnológico, como
industrial, cultural yeconómico. Por esta razón, la energía eléctrica se ha convertido en
uno de los servicios sociales de mayor demanda e importancia en nuestro medio,
haciéndose cada vez más indispensable para la ejecución de actividades de gran
trascendencia.
En general puede decirse que la energía de origen hidráulico ha sido la de mayor
acogida hasta el momento, a pesar del surgimiento de otras formas dobtención de
e
energía eléctrica a partir de diversas fuentes de generación, tales como la energía
nuclear, la eólica, la solar, entre otras; y debido a esa gran aceptación o respuesta que se
logró de la generación hidroeléctrica (por facilidades de construcción, economía,
impacto ambiental y costos de mantenimiento ±pues utiliza como materia prima un
recurso renovable-), y a la importancia de laelectricidad, cada vez se ha vuelto más
especializado el estudio de este proceso, convirtiéndose en un amplio campo de acción
de la ingeniería, debido a la magnitud y frecuencia de problemas que suelen presentarse
y que deben resolverse. Uno de estos problemas, se presenta a la hora de determinar
cuál es el tipo de turbina más conveniente para el funcionamiento de una central de
generación enespecial, pues debe lograrse realizar una instalación con la que se obtenga
el mejor aprovechamiento de los recursos, con facilidades de mantenimiento, y al precio
más favorable. Por esta razón es de vital importancia detenerse en el proceso de
selección de las turbinas que son los instrumentos claves para que sea posible la
generación de energía eléctrica.

CRITERIOS DE SELECCIÓN
Uno de losprincipales criterios que se deben manejar a la hora de seleccionar el tipo de
turbina a utilizar en una central, es la velocidad específica (Ns) cuyo valor exacto se
obtiene a partir de la siguiente ecuación:

Ecuación 1

Donde:

ne son revoluciones por minuto, N es la potencia del eje o potencia al freno y h
es la altura neta. Estos son los valores para el rendimiento máximo.

Lavelocidad específica Ns es el número de revoluciones que daría una turbina
semejante a la que se trata de buscar y que entrega una potencia de un caballo, al ser
instalada en un salto de altura unitaria. Esta velocidad específica, rige el estudio
comparativo de la velocidad de las turbinas, y es la base para su clasificación. Se

emplea en la elección de la turbina más adecuada, para un caudal yaltura conocidos, en
los anteproyectos de instalaciones hidráulicas, consiguiendo una normalización en la
construcción de rodetes de turbinas. Los valores de esta velocidad específica para los
actuales tipos de turbinas que hoy en día se construyen con mayor frecuencia (Pelton,
Francis, Hélices y Kaplan) figuran en el siguiente cuadro:

Velocidad específica Ns
De 5 a 30
De 30 a 50
De 50a 100
De 100 a 200
De 200 a 300
De 300 a 500
Más de 500

Tipo de Turbina
Pelton con un inyector
Pelton con varios inyectores
Francis lenta
Francis normal
Francis rápida
Francis doble gemela rápida o express
Kaplan o hélice

Tal como se mencionó anteriormente Ns sirve para clasificar las turbinas según su tipo.
De hecho, Ns se podría denominar más bien característica, tipo o algúnnombre similar,
puesto que indica el tipo de turbina.
Al analizar la ecuación 1 se comprueba que a grandes alturas, para una velocidad y una
potencia de salida dadas, se requiere una máquina de velocidad específica baja como
una rueda de impulso. En cambio, una turbina de flujo axial con una alta Ns, es la
indicada para pequeñas alturas. Sin embargo, una turbina de impulso puede ser...