MARCO TEÓRICO

TURBINA HIDRÁULICA.   Es un dispositivo mecánico capaz de transformar la energía potencial o cinética de un fluido, en energía mecánica en un eje. Ésto lo logra gracias a los álabes, que son las partes de la turbina que interactúan directamente con el fluido, y que al recibir el impacto del chorro de un fluido, son capaces de hacer girar el eje al cual están fijados, logrando así la producción de otro tipo de energía, tal como la eléctrica cuando un generador recibe el movimiento del eje. Éste es el uso más observado, aunque tiene otras muchas aplicaciones.

EJEMPLO DE ÁLABES DE UNA TURBINA HIDRÁULICA

Los álabes de la turbina Pelton son en forma de cuchara, con un divisor del chorro en el centro, obligando a que cada mitad del chorro se desvíe hacia cada lado. De esta forma, cada chorro produce la misma fuerza sobre el rodete pero en sentido contrario, eliminando la reacción neta en la dirección axial.

Figura 1. Vista Lateral de un álabe de una turbina Pelton en           funcionamiento

CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS

TURBINA PELTON. Están diseñadas para manejar grandes saltos motores y pequeños caudales. Industrialmente también se les llama turbinas de flujo tangencial o de impulso, de acuerdo con el tipo de operación a la cual son sometidas o por su grado de reacción respectivamente.

    Estas turbomáquinas son de gran utilidad en la generación hidroeléctrica, bajo condiciones geofísicas especiales, ya que requieren de saltos motores relativamente altos (mayores a 40m), como se dijo anteriormente.

PARTES DE LA TURBINA PELTON DEL LABORATORIO

INYECTOR. Es el que permite transformar la energía de presión del flujo en energía cinética, a través de una tobera, y posee una válvula tipo aguja para regular el caudal.

DEFLECTOR. Divide el chorro que se dirige hacia el rodete, de manera que solo parte del chorro incida sobre él. Se usa para controlar la velocidad de la turbina cuando el caudal a través del inyector es muy grande.

RODETE. El rodete se encuentra fijo al eje que mueve el generador y sirve de apoyo a los álabes.

ÁLABES. Van fijos al rodete, y tienen la finalidad de recibir directamente el impacto del chorro de fluido para mover el rodete.

       En el banco de ensayos del laboratorio, se encontraron además otros dispositivos como el generador, encargado de transformar la energía mecánica del eje en energía eléctrica; el Panel de control o de mando, que permite regular el funcionamiento general del banco de pruebas, la bomba, para producir el efecto de una columna de agua.

GRADO DE REACCIÓN. Se define por la variación de presión en el flujo a través del rotor.

VELOCIDAD ESPECÍFICA PRÁCTICA. Parámetro no adimensional que relaciona, en las turbinas, a la potencia útil, el salto motor y la velocidad de giro. A través de la velocidad específica se determina el tipo, la forma geométrica, la velocidad y la eficiencia de una turbina.

ECUACIONES

VELOCIDAD ESPECÍFICA

VELOCIDAD DEL CHORRO

POTENCIAS

RENDIMIENTOS

SALTO DE MOTOR