Tipos de Turbinas

1. • 2. Máquinas axiales, en las que las líneas de corriente están
contenidas en superficies de revolución paralelas al eje, esto es,
cilíndricas
• https://prezi.com/eblepxquxa3n/bomba-axial/

2. • 3. Máquinas mixtas o helicocentrífugas (en bombas) o helicocentrípetas (en
turbinas). En estas máquinas, las trayectorias están contenidas en superficies
de revolución no cilíndricas, por lo que se acercan o alejan del eje, a la vez
que tienen una componente importante paralela a dicho eje

3. TIPOS Y DENOMINACIONES CARACTERÍSTICOS DE
TURBINAS HIDRÁULICAS
• Además de los ya expuestos, existe un criterio adicional de clasificación de las
turbinas, que junto con alguno de los anteriores dan lugar a tipos muy
concretos que reciben el nombre de sus primeros diseñadores. Así puede
distinguirse en primer lugar entre turbinas de acción o impulso por un lado, y
turbinas de reacción por otro.

4. TURBINAS DE ACCIÓN O IMPULSO
• no se produce variación de presión estática a través del rotor, por lo que el
fluido no precisa llenar todo el espacio entre álabes. Toda la caída de presión
estática se sitúa en la tobera del inyector y el agua sólo incide sobre los
sucesivos álabes en forma de uno o varios chorros discretos con gran energía
cinética.
• Este tipo (el más conocido de las turbinas de acción) se denomina turbina
Pelton en honor a Lester A. Pelton (1829-1908) que la patentó.

5. • Son características de saltos con desniveles superiores a 400 m y presentan
algunos elementos característicos como son la válvula de aguja del inyector para
regular el caudal, el deflector para desviar el chorro si la carga disminuye
rápidamente, y un contra chorro para frenar la turbina rápidamente cuando sea
preciso. Este tipo de turbina carece de difusor por lo que se denominan también
de escape libre. Por la forma de incidir el chorro de agua sobre el rodete, en
algunos textos reciben igualmente la denominación de tangenciales.
• https://prezi.com/zntkndwyveqp/turbina-pelton/

6. TURBINAS DE REACCIÓN
• se produce una caída de presión estática en el rotor, por lo que el líquido debe
llenar todo el canal entre álabes. Según la dirección del fluido, se pueden
distinguir a su vez entre los siguientes tipos:
• 1. Turbinas radiales o Francis. Aunque el primer diseño de James B. Francis
(1815-1892) de 1849 era una turbina estrictamente de flujo radial, con bordes de
entrada y de salida paralelos al eje, hoy en día la mayor parte de los diseños bajo
esta denominación son helicocentrípetos (mixtos) teniendo en la salida del rotor
componentes axiales y radiales de velocidad. Son características de saltos entre
40 y 500 m, por lo que son las más frecuentemente empleadas. Algunos diseños
especiales en que los álabes son orientables reciben la denominación de
turbinas Deriaz

7. • Esquema básico de una turbina de reacción Francis típica.
• https://prezi.com/ynhtbjdcm2ui/turbinas-francis/

8. • Turbinas axiales o Kaplan:
• En estas máquinas, el flujo es totalmente axial y los álabes son fijos (en cuyo caso se
denominan turbinas de hélice) o bien orientables para regular la carga (turbinas Kaplan3,
véase la figura). Se emplean cuando el salto es muy pequeño (inferior a 60 m). Si además
no existe voluta y la turbina de hélice o Kaplan está colocada axialmente en el centro de un
conducto forzado, se denominan turbinas tubulares o de bulbo; estas turbinas se emplean
en los casos con saltos muy pequeños (entre 2 y 15 m). Las turbinas tubulares presentan
ventajas adicionales como abaratar el coste de producción, disminuir el impacto ambiental,
y poder funcionar como máquinas reversibles (indistintamente como turbinas o como
bombas)

9. • https://prezi.com/qhth3qkcf_5e/turbinas-kaplan/
Dibujo esquemático de una turbina Kaplan de eje vertical.
Como en las turbinas de tipo Francis, el agua es conducida
hacia el rodete de forma apropiada mediante la voluta o
caja espiral. El distribuidor consiste normalmente en una
corona de palas o álabes orientables (no rotativos),
constituyendo el principal órgano de regulación de la
turbomáquina.

10. OTROS CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
• Además de los tipos anteriores, se pueden distinguir entre las turbomáquinas
de una sola etapa o escalón y las multicelulares o multietapa. Como se ha
explicado anteriormente, en estas últimas, el caudal que pasa por cada etapa
es el mismo, pero la carga producida o absorbida es la suma de la
proporcionada por cada una de las etapas.
• También se puede señalar la posible clasificación en turbomáquinas de
aspiración simple, en las que el fluido entra sólo por un lado del rotor, y
turbomáquinas de aspiración doble, en las que el fluido entra por ambos
lados del rotor. Estas últimas tienen la ventaja de su simetría, por lo que se
equilibra y compensa el empuje axial.

11. • Pueden clasificarse incluso las turbomáquinas hidráulicas según la proporción
de energía de presión estática intercambiada en el rodete, y la energía
mecánica total (lo que se conoce como grado de reacción); este concepto se
estudiará con mayor detalle más adelante. Puede adelantarse que las turbinas
Pelton se mueven como consecuencia de la variación del momento cinético
que se produce en el rodete al incidir un chorro con una energía cinética
elevada sobre las cucharas dispuestas en la periferia de la rueda; este tipo de
máquinas tiene un grado de reacción nulo. Las turbinas Francis, en cambio,
son máquinas con un grado de reacción no nulo, porque intercambian presión
estática en el rodete