Este documento describe los diferentes tipos de turbinas hidráulicas y sus componentes. Explica que las turbinas hidráulicas convierten la energía potencial del agua en energía cinética y mecánica de rotación mediante el uso de un rodete con paletas. Luego clasifica las turbinas en dos grupos principales - de acción y de reacción - dependiendo de cómo interactúa el agua con el rodete. También describe los modelos más comunes como la turbina Francis, Kaplan y Pelton, y explica para qué tipo de caudales y

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
Materia
AHORRO DE ENERGIA
Alumnos
Aguilar Hernandez Kevin Eduardo
Resumen
Unidad Il
Catedrático
M.C Genaro Domínguez Villalba
GRUPO: 7-IEM-B
San Juan Bautista Tuxtepec, Oaxaca a 20 de octubre del 2022
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTEPEC

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Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................................2
FUNCIONAMIENTO ...................................................................................................................................3
TURBINA FRANCIS............................................................................................................................... 4-6
TURBINA KAPLAN ............................................................................................................................... 7-9
CONCLUCIONES ...................................................................................................................................10

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INTRODUCCIÓN
La turbina hidráulica es un aparato motor que se encarga de transformar energía cinética
en energía potencial. Toma la energía a partir de un fluido, por lo general agua,
transformándola en energía de rotación. Este movimiento moviliza una máquina o un
generador eléctrico para que la energía mecánica rotativa pase a ser energía eléctrica.
Las turbinas hidroeléctricas son la pieza fundamental de una central hidroeléctrica.

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¿Para qué sirve una turbina hidráulica?
La turbina hidráulica tiene como función aprovechar la energía del fluido que pasa por
ella para producir energía de rotación. Esta energía dinámica se convierte en energía
eléctrica gracias a un generador que permite esta modificación de energía.
Dicho en pocas palabras: Una turbina hidráulica sirve para convertir energía potencial
en energía cinética y energía eléctrica. Este mecanismo es aprovechado por las
centrales hidráulicas para tomar la energía de las caídas y corrientes de agua y obtener
energía eléctrica.
¿Como funciona una turbina hidráulica?
La turbina hidráulica se coloca fija en un lugar estratégico, por donde fluye agua o hay
una caída de la misma. Cuando el líquido pasa a través de su mecanismo, las aspas o
paletas del rotor sufren una caída de la presión que las impulsa y hace que la turbina
gire.
A medida que el medio se mueva más rápido, la caída de presión será mayor y la
velocidad giratoria más alta. Esta energía de rotación es captada por un generador o
una máquina que se encarga de transformar la energía dinámica en energía eléctrica.
Puedes ver cómo funciona una turbina hidráulica aquí.
Distribuidor: Este es un elemento que no se mueve, en él no se produce trabajo
mecánico y carece de velocidad angular. Sirve para que el flujo de agua se acelere al
transformar completa o parcialmente energía potencial en energía cinética. El distribuidor

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dirige el agua hacia otro componente llamado rodete y actúa como regulador del caudal.
Las formas del distribuidor pueden variar, en las turbinas de acción puede ser de inyector
y en las turbinas de reacción puede ser de forma axial, semi axial o radial.
Rodete: Se conoce como rodete, rueda o rotor al elemento básico de las turbinas
hidráulicas. Este es, esencialmente, un disco que tiene un sistema de paletas, álabes o
cucharas y que está animado por cierto grado de velocidad angular. La energía hidráulica
que proviene del fluido o salto de agua es transformada en energía mecánica justamente
en el rodete. Puede ser por aceleración y desviación o simplemente por desviación del
flujo líquido a medida que pasa por las paletas.
Tubo de aspiración: Es un componente encontrado casi siempre en las turbinas de
reacción, va instalado después del rodete y tiene forma de conducto divergente. Posee
forma recta o acodada y se encarga de rescatar la altura que hay entre la salida del rotor
y el nivel del canal de desagüe. También recupera parte de energía cinética perteneciente
a la velocidad residual del fluido en la salida del rotor. Eventualmente puede encontrarse
el tubo de aspiración en las turbinas de acción adoptando forma cilíndrica.
Carcasa: Es el componente que se encarga de soportar y cubrir las partes de la turbina.
En ciertos modelos, como Kaplan y Francis, tiene forma de espiral.
Tipos de turbinas hidráulicas
La turbina hidráulica es un subgrupo del turbo máquinas, por lo que su clasificación es
similar. Se dividen tomando en cuenta el cambio en la presión del rodete o el grado de
reacción y de acuerdo al diseño del rotor.
Turbinas hidráulicas de acuerdo al grado de reacción
De acuerdo a como esté colocado el eje de la turbina, pueden ser turbinas de eje vertical
o eje horizontal. También pueden clasificarse de acuerdo a la dirección en que entra el
fluido, por lo que estas pueden ser:
Turbinas radiales-axiales: Es cuando el fluido entra al rotor en forma radial para luego
cambiar su dirección y salir de forma paralela al eje rotativo, es decir, de forma axial o en
la misma dirección del eje.
Turbinas axiales: El fluido saldrá de forma paralela o en la misma dirección del eje de
rotación.
Turbinas Tangenciales: Cuando el fluido golpea el rotor en la periferia.
Turbinas hidráulicas de acuerdo a su reactividad
Esta puede que sea la clasificación más importante de las turbinas hidráulicas, son dos
modelos: De acción y de reacción.

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De acción: En este caso el fluido mueve la turbina golpeando directamente las paletas
del rotor. En este caso particular es necesario que haya una caída alta del fluido para que
golpee fuertemente.
De reacción: Aquí el fluido va a mover el rodete, no por golpe, sino por reacción
provocada por la salida del agua sobre el rotor. Es necesario que exista un caudal grande
de fluido para que pueda empujar el agua a las tuberías, salga con mucha presión y
mueva el rotor con fuerza. En este caso, la altura no importa tanto, pues no se van a
golpear los alabes directamente. Lo importante es que haya suficiente caudal de agua.
Modelos de turbinas hidráulicas
Las turbinas hidráulicas se presentan en diferentes modelos que integran las
características mencionadas anteriormente. Cada tipo de turbina se usa de acuerdo a la
necesidad y a la forma en que se presente el fluido.
Turbina Kaplan: Es una turbina del tipo axial que, además, tiene la particularidad de variar
el ángulo de las palas mientras funciona. Se ha diseñado para ser usada en saltos de
agua pequeños, pero con caudales grandes. Se trata de una turbina de reacción.
Turbina Hélice: Con válvulas regulables, como el caso anterior, pero con el ángulo de las
paletas fijo. En vez de cambiar el ángulo, es posible cambiar la velocidad del rodete.

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Turbina Pelton: Es una turbina con flujo transversal, con admisión parcial. Se dice que
tiene cucharas en vez de palas o alabes. Son diseñadas para saltos de agua grandes,
pero caudales pequeños. Se considera una turbina de acción.
Turbina Francis: Para flujo mixto y de reacción. Hay diseños elaborados que permiten el
cambio de los ángulos de las paletas durante el funcionamiento. Trabaja con saltos y
caudales medios.
Turbina Ossberger/Banki/Michell: Es una turbina con libre desviación, admisión parcial y
radial. Se considera una turbina de régimen lento por el número de revoluciones
específicas. Ha sido diseñada para saltos medios.

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CONCLUCIONES:
La turbina es la componente de la central hidroeléctrica que transforma la energía
potencial del agua en energía mecánica. Esta energía mecánica es generada debido al
movimiento de rotación la turbina, la que a través de un eje conectado al generador se
transforma en energía eléctrica. El dimensionamiento de las turbinas depende del caudal
y de la altura de carga, parámetros que se utilizan para determinar la turbina más
adecuada para la central que se proyecta.
En términos generales, los componentes que conforman una turbina son: el distribuidor,
el rodete y el descargador o difusor. Las turbinas hidráulicas se clasifican en dos grandes
grupos de acuerdo a su funcionamiento dependiendo de las fuerzas que actúan sobre
ellas:
Turbinas de acción.
Turbinas de reacción.

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fuentes de consulta:
https://www.techtitute.com/mx/ingenieria/blog/turbina-hidraulica
https://eligenio.com/es/glosario/turbina-hidraulica/
https://www.ecured.cu/Turbina_hidr%C3%A1ulica