Este documento describe diferentes tipos de turbinas hidráulicas, incluyendo turbinas de impulso como la turbina Pelton y turbinas de flujo cruzado. Explica el funcionamiento de cada turbina a través de su interacción con el agua y el principio hidrodinámico en el que se basan. También proporciona detalles sobre los componentes clave, eficiencia y ámbitos de aplicación de cada turbina.
El documento clasifica las centrales hidroeléctricas en centrales de agua fluyente y centrales de agua embalsada, y describe los diferentes tipos de turbinas hidráulicas como las turbinas Pelton, Francis, Kaplan y de bulbo. Explica conceptos como la velocidad específica y cómo se utiliza para elegir el tipo de turbina apropiado dependiendo de la altura de salto del agua. También proporciona detalles sobre el funcionamiento y componentes de cada tipo de turbina.
La bomba periférica es una bomba de turbina ideal para construcciones que requieren altas presiones de agua, como piscinas. Está compuesta generalmente por un cuerpo de bomba y soporte de motor de hierro fundido resistente, con un rotor de latón y eje de acero inoxidable. Existen bombas periféricas de un solo paso o múltiples pasos. Se utilizan para bombear agua limpia y recircularla en piscinas, elevar la presión del agua en casas y suministrar agua a pequeños sistemas hid
Este documento describe las bombas periféricas y las compara con las bombas centrífugas. Explica que las bombas periféricas tienen una turbina más pequeña y pueden elevar el agua a mayores alturas pero con menos caudal que las bombas centrífugas. También indica que se debe considerar el uso previsto, la altura a elevar y los recursos disponibles para determinar cuál bomba es más adecuada para cada aplicación.
Este documento presenta varios problemas relacionados con bombas hidráulicas. El primer problema calcula la altura útil de una bomba de agua con datos de caudal, diámetros de tubería y presiones. El segundo problema calcula el caudal, altura, par y potencia de una bomba centrífuga. El tercer problema calcula la potencia requerida para una bomba que bombea agua entre un pozo y un depósito considerando pérdidas en las tuberías.
Clasificacion y Funcionamiento de Bombas centrifugasLuifer Nuñez
El documento describe el funcionamiento y clasificación de las bombas centrifugas. Explica que estas bombas transforman la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido. El fluido entra por el centro del rodete y es impulsado hacia afuera por efecto centrífugo, siendo conducido a la salida. Las bombas centrifugas se clasifican según su número de pasos, tipo de succión, posición de la flecha, tipo de impulsor y carcaza, entre otros factores.
Este documento presenta la ecuación de Euler, una ecuación fundamental en el estudio de las turbomáquinas hidráulicas. Introduce conceptos clave como las velocidades absoluta, relativa y tangencial, y cómo forman un triángulo de velocidades. Explica cómo la variación del momento cinético de una vena de fluido girando alrededor de un eje es igual al momento hidráulico, lo que lleva a la derivación de la ecuación de Euler, que relaciona la altura de caída con las velocidades de entrada
Este documento describe diferentes tipos de turbinas hidráulicas. Explica la teoría unidimensional para turbinas, incluyendo la clasificación según la velocidad específica, la curva característica teórica y la regulación. También cubre temas como el embalamiento de turbinas y describe turbinas de impulso como la Pelton, turbinas centrífugas como la Francis y turbinas axiales como la Kaplan.
Clase 7. características y parámetros fundamentales de las bombasJames Martinez
Este documento describe los principales tipos y parámetros de operación de las bombas hidráulicas. Explica que una bomba hidráulica convierte energía mecánica en energía hidráulica para mover un líquido. Luego clasifica las bombas según su dirección de flujo, diseño de la carcaza y forma de transmitir energía. Finalmente, detalla los parámetros clave como presión, caudal, potencia y eficiencia que rigen el funcionamiento de las bombas.
El documento clasifica las centrales hidroeléctricas en centrales de agua fluyente y centrales de agua embalsada, y describe los diferentes tipos de turbinas hidráulicas como las turbinas Pelton, Francis, Kaplan y de bulbo. Explica conceptos como la velocidad específica y cómo se utiliza para elegir el tipo de turbina apropiado dependiendo de la altura de salto del agua. También proporciona detalles sobre el funcionamiento y componentes de cada tipo de turbina.
La bomba periférica es una bomba de turbina ideal para construcciones que requieren altas presiones de agua, como piscinas. Está compuesta generalmente por un cuerpo de bomba y soporte de motor de hierro fundido resistente, con un rotor de latón y eje de acero inoxidable. Existen bombas periféricas de un solo paso o múltiples pasos. Se utilizan para bombear agua limpia y recircularla en piscinas, elevar la presión del agua en casas y suministrar agua a pequeños sistemas hid
Este documento describe las bombas periféricas y las compara con las bombas centrífugas. Explica que las bombas periféricas tienen una turbina más pequeña y pueden elevar el agua a mayores alturas pero con menos caudal que las bombas centrífugas. También indica que se debe considerar el uso previsto, la altura a elevar y los recursos disponibles para determinar cuál bomba es más adecuada para cada aplicación.
Este documento presenta varios problemas relacionados con bombas hidráulicas. El primer problema calcula la altura útil de una bomba de agua con datos de caudal, diámetros de tubería y presiones. El segundo problema calcula el caudal, altura, par y potencia de una bomba centrífuga. El tercer problema calcula la potencia requerida para una bomba que bombea agua entre un pozo y un depósito considerando pérdidas en las tuberías.
Clasificacion y Funcionamiento de Bombas centrifugasLuifer Nuñez
El documento describe el funcionamiento y clasificación de las bombas centrifugas. Explica que estas bombas transforman la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido. El fluido entra por el centro del rodete y es impulsado hacia afuera por efecto centrífugo, siendo conducido a la salida. Las bombas centrifugas se clasifican según su número de pasos, tipo de succión, posición de la flecha, tipo de impulsor y carcaza, entre otros factores.
Este documento presenta la ecuación de Euler, una ecuación fundamental en el estudio de las turbomáquinas hidráulicas. Introduce conceptos clave como las velocidades absoluta, relativa y tangencial, y cómo forman un triángulo de velocidades. Explica cómo la variación del momento cinético de una vena de fluido girando alrededor de un eje es igual al momento hidráulico, lo que lleva a la derivación de la ecuación de Euler, que relaciona la altura de caída con las velocidades de entrada
Este documento describe diferentes tipos de turbinas hidráulicas. Explica la teoría unidimensional para turbinas, incluyendo la clasificación según la velocidad específica, la curva característica teórica y la regulación. También cubre temas como el embalamiento de turbinas y describe turbinas de impulso como la Pelton, turbinas centrífugas como la Francis y turbinas axiales como la Kaplan.
Clase 7. características y parámetros fundamentales de las bombasJames Martinez
Este documento describe los principales tipos y parámetros de operación de las bombas hidráulicas. Explica que una bomba hidráulica convierte energía mecánica en energía hidráulica para mover un líquido. Luego clasifica las bombas según su dirección de flujo, diseño de la carcaza y forma de transmitir energía. Finalmente, detalla los parámetros clave como presión, caudal, potencia y eficiencia que rigen el funcionamiento de las bombas.
Este documento trata sobre máquinas hidráulicas y bombas. Explica que las máquinas hidráulicas transforman energía mecánica en energía hidráulica o viceversa. Se clasifican en máquinas de desplazamiento positivo y máquinas rotodinámicas o centrífugas. Luego describe en detalle diferentes tipos de bombas de desplazamiento positivo y bombas centrífugas, incluyendo sus partes, clasificaciones, usos, curvas características y otros términos relacionados.
Este documento presenta conceptos básicos sobre bombas centrífugas, incluyendo sus partes principales, caudal, altura de bombeo, curvas características y selección. Explica conceptos como potencia hidráulica, eficiencia, pérdidas en tuberías, cavitación y cómo se usa la curva del sistema para seleccionar una bomba adecuada.
Fórmulas para determinación de la potencia de la bombaDavid Durán
El documento presenta 4 fórmulas para determinar la potencia de una bomba. La fórmula 1 calcula la potencia teórica en HP considerando el caudal, altura y gravedad específica. La fórmula 2 calcula la potencia considerando la altura de bombeo, densidad del agua, gravedad y caudal. Ambas fórmulas deben ajustarse por el porcentaje de eficiencia de la bomba. Las fórmulas 3 y 4 también calculan la potencia teórica pero usando unidades métricas y considerando el caudal, alt
Este documento presenta información sobre turbinas hidráulicas. Explica que las diapositivas son material de apoyo para el profesor y no apuntes de la asignatura, e invita al alumno a elaborar sus propios apuntes. Luego describe los elementos constitutivos de las turbinas hidráulicas, como el canal de llegada, caja espiral, distribuidor y rodete. Finalmente clasifica las turbinas según su grado de reacción y explica las diferencias entre turbinas de acción y de reacción.
Este documento trata sobre el fenómeno del golpe de ariete en sistemas hidráulicos. Explica que el golpe de ariete ocurre cuando hay cambios repentinos en la velocidad o dirección del flujo de agua, causando fluctuaciones de presión que pueden dañar tuberías. Identifica algunas causas comunes como el arranque o paro de bombas, y el cierre rápido de válvulas. Finalmente, propone varias soluciones como el uso de válvulas de control automático, bombas de velocidad variable,
Este documento describe diferentes tipos de bombas especiales, que son aquellas cuyo método de funcionamiento difiere de los sistemas de bombeo estándar. Menciona que las bombas especiales suelen manejar líquidos agresivos y que las más comunes son las bombas de diafragma o membrana. También describe bombas peristálticas, que bombean fluidos sin contacto directo, y bombas de pistón electromagnético. Finalmente, indica que las bombas multietapa están diseñadas para altas presiones y requieren un diseño separ
El documento describe conceptos básicos sobre bombas centrífugas, incluyendo sus partes principales, tipos de impulsores, caudal, altura de la bomba, conversiones de unidades, gravedad específica, eficiencia, pérdidas de energía, curvas de bombas, curva del sistema, cálculo de pérdidas en tuberías y accesorios, leyes de afinidad, succión de la bomba, cavitación y NPSH.
Este documento describe el funcionamiento y características de las bombas de flujo axial. Estas bombas son adecuadas para elevar grandes caudales a pequeñas alturas, usándose principalmente para riego, drenaje y manipulación de aguas residuales. Funcionan induciendo el flujo del líquido en dirección axial a través de paletas, elevándolo sin fuerza centrífuga. Es preferible un montaje vertical para evitar problemas de succión.
Características y detalles que difieren a la Turbina Pelton de otras como la Turbina Francias y la Turbina Kaplan. Damos detalles a sus componentes, junto con sus "Principios de Funcionamiento"; además de sus "ventajas y desventajas".
Las bombas de desplazamiento positivo guían el fluido a lo largo de su trayectoria, manejando fluidos viscosos y altas presiones de descarga. Incluyen bombas reciprocantes de pistón y diafragma, así como bombas rotatorias de aspas, tornillos, engranajes y lóbulos. Estas bombas se usan comúnmente en industrias como la naval, cervecera, de tratamiento de aguas y papelera.
clasificacion y funcionamiento de bombas centrifugasoscar guerrero
Este documento describe el funcionamiento y clasificación de las bombas centrífugas. Explica que estas bombas usan la fuerza centrífuga para impulsar un fluido hacia afuera desde el centro del rodete de la bomba. También clasifica las bombas centrífugas por su diseño, tipo de flujo, posición del eje y otros factores. Finalmente, resume brevemente cómo el fluido gana energía a medida que pasa a través del rodete y el difusor para aumentar la presión antes de salir de la bomba.
Este documento explica los conceptos fundamentales del flujo de fluidos en tuberías, incluyendo las pérdidas de energía debidas a la fricción, el número de Reynolds, y las ecuaciones empíricas para calcular las pérdidas por fricción como las ecuaciones de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams y Manning. También describe experimentos históricos clave sobre el flujo de fluidos en tuberías.
Este documento describe las curvas características de una bomba. Explica los tipos de bombas, incluyendo bombas de desplazamiento positivo y bombas cinéticas. Detalla las partes principales de una bomba centrífuga y su funcionamiento. Finalmente, explica que las curvas características de una bomba se obtienen mediante ensayos que miden parámetros como caudal, presión y potencia, para predecir el comportamiento de la bomba.
Este documento trata sobre conceptos hidráulicos y datos técnicos relacionados con bombas. Explica conceptos como caudal, presión, altura manométrica y cavitación. Además, incluye índices de las diferentes series de bombas de la compañía Bombas Ideal y resalta su experiencia de más de 110 años en el diseño y fabricación de bombas hidráulicas.
Este documento presenta conceptos básicos sobre bombas, incluyendo sus partes principales, clasificaciones, criterios de selección y conceptos fundamentales como altura dinámica total, caudal, presión, eficiencia y potencia. Explica conceptos como cavitación, NPSHd, NPSHr y curvas características, así como sistemas de bombas en serie y paralelo. Finalmente, detalla cinco criterios clave para la selección de bombas centrífugas relacionados con el punto de diseño, punto nominal, eficiencia y curvas
Clasificación y funcionamiento de una bomba centrífugaarojas1989
Las bombas centrífugas transforman energía mecánica en energía hidráulica para mover líquidos entre dos niveles. Se componen de una tubería de aspiración, un rodete con álabes, una voluta para cambiar la dirección del flujo, y una tubería de impulsión. Se clasifican como radiales, axiales o diagonales, y por su diseño mecánico como de impulsor abierto, semiabierto o cerrado. También pueden ser horizontales, con eje horizontal, o verticales, con eje vertical.
Este documento describe los condensadores de vapor, incluyendo su definición, funcionamiento, estructura física y tipos. Un condensador convierte vapor en estado líquido mediante el intercambio de calor. Mejora la eficiencia de las turbinas al condensar el vapor de salida y cerrar el ciclo termodinámico del agua. Está compuesto de tubos, cajas de agua y un pozo para el condensado, y puede ser de superficie o de mezcla.
Este documento describe diferentes tipos de bombas, incluyendo bombas dinámicas, de desplazamiento positivo y centrífugas. Explica cómo funcionan y clasifica las bombas centrífugas según su tipo de flujo, diseño y aplicaciones comunes. También cubre conceptos clave como la carga neta positiva de aspiración y las ventajas de las bombas centrífugas.
Este documento introduce las bombas centrífugas, incluyendo su funcionamiento y clasificación. Explica que una bomba centrífuga convierte la energía mecánica de un impulsor rotatorio en energía cinética y potencial para elevar un líquido. Se clasifican según su diseño de impulsor y difusor, y constituyen el 80% de la producción mundial de bombas debido a su capacidad para manejar grandes cantidades de líquido. Finalmente, se describen los pasos básicos para seleccionar el tipo apropiado de
El documento describe el funcionamiento de las bombas de engranajes. Estas bombas transportan fluidos mediante la rotación de dos engranajes acoplados. A medida que la presión de descarga aumenta, el caudal volumétrico disminuye y la eficiencia global de la bomba aumenta. El documento también incluye fórmulas, procedimientos experimentales y un análisis de los resultados obtenidos.
La turbina Francis es una turbina hidráulica de reacción de flujo mixto que funciona de manera eficiente para alturas medias. Transforma la energía hidráulica en energía mecánica mediante el paso de agua a través de su rotor, lo que hace girar un eje para generar electricidad. Requiere mantenimiento periódico para asegurar un funcionamiento óptimo a largo plazo.
Este documento describe los diferentes tipos de turbinas hidráulicas, incluyendo turbinas de chorro Pelton, turbinas de admisión plena radiales y axiales como las turbinas Francis y Kaplan. Explica cómo funcionan y muestra diagramas e ilustraciones de cada tipo de turbina. También discute factores como la eficiencia y cómo se puede optimizar según la potencia entregada.
Este documento trata sobre máquinas hidráulicas y bombas. Explica que las máquinas hidráulicas transforman energía mecánica en energía hidráulica o viceversa. Se clasifican en máquinas de desplazamiento positivo y máquinas rotodinámicas o centrífugas. Luego describe en detalle diferentes tipos de bombas de desplazamiento positivo y bombas centrífugas, incluyendo sus partes, clasificaciones, usos, curvas características y otros términos relacionados.
Este documento presenta conceptos básicos sobre bombas centrífugas, incluyendo sus partes principales, caudal, altura de bombeo, curvas características y selección. Explica conceptos como potencia hidráulica, eficiencia, pérdidas en tuberías, cavitación y cómo se usa la curva del sistema para seleccionar una bomba adecuada.
Fórmulas para determinación de la potencia de la bombaDavid Durán
El documento presenta 4 fórmulas para determinar la potencia de una bomba. La fórmula 1 calcula la potencia teórica en HP considerando el caudal, altura y gravedad específica. La fórmula 2 calcula la potencia considerando la altura de bombeo, densidad del agua, gravedad y caudal. Ambas fórmulas deben ajustarse por el porcentaje de eficiencia de la bomba. Las fórmulas 3 y 4 también calculan la potencia teórica pero usando unidades métricas y considerando el caudal, alt
Este documento presenta información sobre turbinas hidráulicas. Explica que las diapositivas son material de apoyo para el profesor y no apuntes de la asignatura, e invita al alumno a elaborar sus propios apuntes. Luego describe los elementos constitutivos de las turbinas hidráulicas, como el canal de llegada, caja espiral, distribuidor y rodete. Finalmente clasifica las turbinas según su grado de reacción y explica las diferencias entre turbinas de acción y de reacción.
Este documento trata sobre el fenómeno del golpe de ariete en sistemas hidráulicos. Explica que el golpe de ariete ocurre cuando hay cambios repentinos en la velocidad o dirección del flujo de agua, causando fluctuaciones de presión que pueden dañar tuberías. Identifica algunas causas comunes como el arranque o paro de bombas, y el cierre rápido de válvulas. Finalmente, propone varias soluciones como el uso de válvulas de control automático, bombas de velocidad variable,
Este documento describe diferentes tipos de bombas especiales, que son aquellas cuyo método de funcionamiento difiere de los sistemas de bombeo estándar. Menciona que las bombas especiales suelen manejar líquidos agresivos y que las más comunes son las bombas de diafragma o membrana. También describe bombas peristálticas, que bombean fluidos sin contacto directo, y bombas de pistón electromagnético. Finalmente, indica que las bombas multietapa están diseñadas para altas presiones y requieren un diseño separ
El documento describe conceptos básicos sobre bombas centrífugas, incluyendo sus partes principales, tipos de impulsores, caudal, altura de la bomba, conversiones de unidades, gravedad específica, eficiencia, pérdidas de energía, curvas de bombas, curva del sistema, cálculo de pérdidas en tuberías y accesorios, leyes de afinidad, succión de la bomba, cavitación y NPSH.
Este documento describe el funcionamiento y características de las bombas de flujo axial. Estas bombas son adecuadas para elevar grandes caudales a pequeñas alturas, usándose principalmente para riego, drenaje y manipulación de aguas residuales. Funcionan induciendo el flujo del líquido en dirección axial a través de paletas, elevándolo sin fuerza centrífuga. Es preferible un montaje vertical para evitar problemas de succión.
Características y detalles que difieren a la Turbina Pelton de otras como la Turbina Francias y la Turbina Kaplan. Damos detalles a sus componentes, junto con sus "Principios de Funcionamiento"; además de sus "ventajas y desventajas".
Las bombas de desplazamiento positivo guían el fluido a lo largo de su trayectoria, manejando fluidos viscosos y altas presiones de descarga. Incluyen bombas reciprocantes de pistón y diafragma, así como bombas rotatorias de aspas, tornillos, engranajes y lóbulos. Estas bombas se usan comúnmente en industrias como la naval, cervecera, de tratamiento de aguas y papelera.
clasificacion y funcionamiento de bombas centrifugasoscar guerrero
Este documento describe el funcionamiento y clasificación de las bombas centrífugas. Explica que estas bombas usan la fuerza centrífuga para impulsar un fluido hacia afuera desde el centro del rodete de la bomba. También clasifica las bombas centrífugas por su diseño, tipo de flujo, posición del eje y otros factores. Finalmente, resume brevemente cómo el fluido gana energía a medida que pasa a través del rodete y el difusor para aumentar la presión antes de salir de la bomba.
Este documento explica los conceptos fundamentales del flujo de fluidos en tuberías, incluyendo las pérdidas de energía debidas a la fricción, el número de Reynolds, y las ecuaciones empíricas para calcular las pérdidas por fricción como las ecuaciones de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams y Manning. También describe experimentos históricos clave sobre el flujo de fluidos en tuberías.
Este documento describe las curvas características de una bomba. Explica los tipos de bombas, incluyendo bombas de desplazamiento positivo y bombas cinéticas. Detalla las partes principales de una bomba centrífuga y su funcionamiento. Finalmente, explica que las curvas características de una bomba se obtienen mediante ensayos que miden parámetros como caudal, presión y potencia, para predecir el comportamiento de la bomba.
Este documento trata sobre conceptos hidráulicos y datos técnicos relacionados con bombas. Explica conceptos como caudal, presión, altura manométrica y cavitación. Además, incluye índices de las diferentes series de bombas de la compañía Bombas Ideal y resalta su experiencia de más de 110 años en el diseño y fabricación de bombas hidráulicas.
Este documento presenta conceptos básicos sobre bombas, incluyendo sus partes principales, clasificaciones, criterios de selección y conceptos fundamentales como altura dinámica total, caudal, presión, eficiencia y potencia. Explica conceptos como cavitación, NPSHd, NPSHr y curvas características, así como sistemas de bombas en serie y paralelo. Finalmente, detalla cinco criterios clave para la selección de bombas centrífugas relacionados con el punto de diseño, punto nominal, eficiencia y curvas
Clasificación y funcionamiento de una bomba centrífugaarojas1989
Las bombas centrífugas transforman energía mecánica en energía hidráulica para mover líquidos entre dos niveles. Se componen de una tubería de aspiración, un rodete con álabes, una voluta para cambiar la dirección del flujo, y una tubería de impulsión. Se clasifican como radiales, axiales o diagonales, y por su diseño mecánico como de impulsor abierto, semiabierto o cerrado. También pueden ser horizontales, con eje horizontal, o verticales, con eje vertical.
Este documento describe los condensadores de vapor, incluyendo su definición, funcionamiento, estructura física y tipos. Un condensador convierte vapor en estado líquido mediante el intercambio de calor. Mejora la eficiencia de las turbinas al condensar el vapor de salida y cerrar el ciclo termodinámico del agua. Está compuesto de tubos, cajas de agua y un pozo para el condensado, y puede ser de superficie o de mezcla.
Este documento describe diferentes tipos de bombas, incluyendo bombas dinámicas, de desplazamiento positivo y centrífugas. Explica cómo funcionan y clasifica las bombas centrífugas según su tipo de flujo, diseño y aplicaciones comunes. También cubre conceptos clave como la carga neta positiva de aspiración y las ventajas de las bombas centrífugas.
Este documento introduce las bombas centrífugas, incluyendo su funcionamiento y clasificación. Explica que una bomba centrífuga convierte la energía mecánica de un impulsor rotatorio en energía cinética y potencial para elevar un líquido. Se clasifican según su diseño de impulsor y difusor, y constituyen el 80% de la producción mundial de bombas debido a su capacidad para manejar grandes cantidades de líquido. Finalmente, se describen los pasos básicos para seleccionar el tipo apropiado de
El documento describe el funcionamiento de las bombas de engranajes. Estas bombas transportan fluidos mediante la rotación de dos engranajes acoplados. A medida que la presión de descarga aumenta, el caudal volumétrico disminuye y la eficiencia global de la bomba aumenta. El documento también incluye fórmulas, procedimientos experimentales y un análisis de los resultados obtenidos.
La turbina Francis es una turbina hidráulica de reacción de flujo mixto que funciona de manera eficiente para alturas medias. Transforma la energía hidráulica en energía mecánica mediante el paso de agua a través de su rotor, lo que hace girar un eje para generar electricidad. Requiere mantenimiento periódico para asegurar un funcionamiento óptimo a largo plazo.
Este documento describe los diferentes tipos de turbinas hidráulicas, incluyendo turbinas de chorro Pelton, turbinas de admisión plena radiales y axiales como las turbinas Francis y Kaplan. Explica cómo funcionan y muestra diagramas e ilustraciones de cada tipo de turbina. También discute factores como la eficiencia y cómo se puede optimizar según la potencia entregada.
El documento habla sobre los desafíos que enfrentan las pequeñas empresas en la actualidad. Menciona que la pandemia ha afectado negativamente a muchas pequeñas empresas y que necesitan apoyo gubernamental para sobrevivir y recuperarse. También señala que las pequeñas empresas son esenciales para la economía y el empleo.
Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas de sobrepresión variable que funcionan de manera óptima entre el 60-100% del caudal máximo. Se clasifican según la velocidad específica del rodete en lentas, normales, rápidas y extrarrápidas. Están compuestas principalmente por la cámara espiral, el distribuidor, el rotor y el tubo de aspiración, y su diseño permite aprovechar la energía del agua de saltos de diferentes alturas y caudales.
Este libro tiene como objetivo complementar los textos de mecánica de fluidos e hidráulica mediante numerosos ejercicios ilustrativos. Se ha revisado y actualizado la segunda edición con nuevos conceptos, métodos y terminología. El libro cubre temas de teoría y estudio de fluidos divididos en doce capítulos, con definiciones, principios, problemas resueltos y propuestos en cada capítulo.
Este documento describe los conceptos básicos de los circuitos eléctricos. Explica que un circuito eléctrico está formado por elementos como generadores, conductores, receptores y elementos de protección que permiten la circulación de corriente. También define los tipos de corriente como continua y alterna, y describe cómo se genera la corriente alterna usando un generador. Además, analiza los componentes pasivos como resistencias, condensadores y bobinas, y explica las leyes de Ohm y cómo se reducen y analizan circuitos serie y paralelo
The document discusses the history and evolution of the English language from its origins as Anglo-Frisian dialects brought to Britain by Anglo-Saxon settlers in the 5th century AD. It details how Old English emerged as the dominant language by the 7th century and later transformed into Middle English after the Norman conquest of 1066, absorbing elements from Old Norse and Norman French. The document also notes how English eventually established itself as the first truly global language by the mid-20th century due to British imperial expansion.
Este libro tiene como objetivo complementar los textos de mecánica de fluidos e hidráulica mediante numerosos ejercicios ilustrativos. La segunda edición ha sido revisada y actualizada, prestando especial atención al análisis dimensional y a los capítulos sobre fundamentos del flujo de fluidos, flujo en tuberías y canales abiertos. El libro presenta una serie de problemas resueltos y propuestos para cada capítulo con el fin de facilitar la comprensión de los principios fundamentales a través de la práctica.
1. Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que usa un elemento rotatorio (rodete) para aumentar la velocidad y presión de un líquido mediante la fuerza centrífuga. 2. El rodete convierte la energía mecánica del motor en energía cinética del líquido, mientras que la voluta o difusor convierten esa energía cinética en energía de presión. 3. Las bombas centrífugas son ampliamente usadas para transportar líquidos en industrias como la química y el
Solucionario mecanica de fluidos e hidraulicadorifutos
El documento habla sobre los desafíos que enfrentan las pequeñas empresas en la actualidad. Menciona que la pandemia ha afectado negativamente a muchas pequeñas empresas y que necesitan apoyo gubernamental para sobrevivir y recuperarse. También señala que las pequeñas empresas son esenciales para la economía y el empleo.
Solucionario Mecanica de fluidos e hidraulica - Gilesgianporrello
El documento habla sobre los desafíos que enfrentan las pequeñas empresas en la actualidad. Menciona que la pandemia ha afectado negativamente a muchas pequeñas empresas y que necesitan apoyo gubernamental para sobrevivir y recuperarse. También señala que las pequeñas empresas son esenciales para la economía y el empleo.
Este documento presenta varios ejercicios propuestos sobre bombas hidráulicas rotodinámicas. El primer ejercicio calcula la altura útil de una bomba de agua dada su caudal, diámetros de tubería, depresiones y sobrepresiones medidas. El segundo ejercicio calcula el caudal, altura, par y potencia de una bomba centrífuga dados sus parámetros geométricos. El tercer ejercicio calcula la potencia requerida por el motor de una bomba considerando las pérdidas en las tuberías de as
Este documento presenta una colección de problemas de Hidráulica e Hidrología para estudiantes de Ingeniería Civil en la Escuela Universitaria Politécnica de Donostia. La colección consta de problemas resueltos y sin resolver organizados por temas como propiedades de fluidos, hidrostática, flujo en tuberías y canales abiertos. Los profesores responsables esperan que esta colección sea útil para los estudiantes y les ayude a comprender y resolver problemas típicos de estas asignaturas.
Solution manual fundamentals of fluid mechanics, 6th edition by munson (2009)Thắng Nguyễn
The document provides examples of dimensional analysis problems involving determining the dimensions of various physical quantities in both the FLT and MLT systems of units.
Key points:
- Dimensions are determined for quantities such as force, volume, acceleration, mass, moment of inertia, frequency, stress, strain, torque, and work.
- The dimensions of constants in homogeneous equations are analyzed to determine if equations are valid in any consistent system of units.
- Quantities are converted between SI units, English units, and CGS units.
Este documento describe diferentes tipos de turbinas hidráulicas, incluyendo turbinas de impulso como la Pelton y de flujo cruzado, y turbinas de reacción como la Francis. Explica el funcionamiento general de cada turbina, sus componentes clave, ámbitos de aplicación y rendimientos típicos. También analiza aspectos hidrodinámicos como la transferencia de energía en cada caso.
Este documento describe las características y componentes principales de las turbinas Pelton. Estas turbinas funcionan mejor con alturas de caída entre 60 y 1500 metros y pueden alcanzar un rendimiento máximo de 90%. Sus componentes clave incluyen el inyector, la rueda Pelton con cangilones y el eje de transmisión de potencia a un generador. El inyector transforma la presión del agua en un chorro de alta velocidad que impacta los cangilones y hace girar la rueda Pelton.
El documento habla sobre las turbinas hidráulicas. Explica que las turbinas hidráulicas convierten la energía hidráulica en energía mecánica y eléctrica. Describe los diferentes tipos de turbinas incluyendo las turbinas Pelton, Francis y de reacción. Explica los componentes y funcionamiento de las turbinas Pelton en detalle.
Clasificación y funcionamiento de una bomba centrifuga rodny morosRodny Moros Cazorla
Este documento describe las partes y el funcionamiento de una bomba centrífuga. Explica que las bombas centrífugas transfieren energía al fluido mediante un elemento rotativo llamado impulsor o rodete, aumentando su velocidad y presión. Luego, una zona de difusión convierte la energía cinética en presión adicional. Finalmente, enumera algunos tipos comunes de bombas centrífugas y sus aplicaciones.
El documento describe el funcionamiento y características de las turbinas Pelton. Estas turbinas convierten la energía cinética de un chorro de agua en energía mecánica de rotación mediante el uso de cucharas dobles montadas en un rotor. El agua es eyectada a alta velocidad por inyectores hacia las cucharas, transfiriendo su momento angular al rotor. Las turbinas Pelton son adecuadas para alturas de caída mayores a 150 metros y pueden generar electricidad de manera eficiente incluso a alturas menores de 20
Este documento describe el análisis y estimación del rendimiento de una bomba centrífuga. Explica los conceptos teóricos clave como las curvas características, las alturas a considerar (de aspiración, impulsión, total), y las pérdidas de carga internas. También describe los componentes de una bomba centrífuga como el rodete, corona directriz y caja espiral, así como los triángulos de velocidades en el rodete. El objetivo es calcular el rendimiento de la bomba a partir de la relación entre
Este documento describe las características principales de las turbinas hidráulicas. Explica que existen diferentes tipos de turbinas como las Francis, Kaplan y Pelton, las cuales se clasifican según la dirección del flujo de agua y si esta presión varía o no a través del rodete. También describe los componentes clave como el distribuidor, el rodete, el tubo de aspiración y sus funciones en el intercambio de energía del agua.
Este documento describe las partes principales de una bomba centrífuga para agua potable, incluyendo la carcasa, el rodete o impulsor, el sello mecánico y el eje impulsor. También explica conceptos clave como caudal, presión, potencia, succión y puntos de trabajo. El objetivo principal de una bomba centrífuga es bombear agua de un lugar a otro a través de la rotación de su impulsor.
Este documento proporciona información sobre las turbinas hidráulicas, en particular la turbina Pelton. Explica los objetivos generales y específicos de aprender sobre las turbinas, y describe las partes principales de una turbina hidráulica típica. Además, clasifica las turbinas según varios criterios como la dirección del flujo de agua, el tipo de acción, la posición del eje y la potencia producida. Finalmente, detalla los tipos principales de turbinas como la Pelton, Kaplan y Francis
El documento describe las características principales de las turbinas hidráulicas. Explica que existen diferentes tipos de turbinas clasificadas según la dirección del flujo de agua y si la presión varía o no en el rodete. También describe los componentes clave como el distribuidor, el rodete, el difusor y sus funciones respectivas en el intercambio de energía entre el agua y la máquina. Por último, presenta fórmulas para relacionar las características de tamaños de turbinas similares.
El documento describe las partes y el funcionamiento de las bombas centrífugas. Explica que se realizará un experimento para determinar los parámetros teóricos y medibles de una bomba centrífuga, comparando los resultados con los datos técnicos del fabricante. También describe las diferentes clasificaciones, tipos y componentes de las bombas centrífugas, así como factores como la cavitación.
Las turbinas hidráulicas se clasifican en turbinas de acción y de reacción. Las turbinas de acción, como la Pelton, funcionan mediante chorros de agua que inciden sobre un rodete. Las turbinas de reacción, como la Francis, conducen el agua a través de álabes en el rodete transformando parcialmente la presión en velocidad. Las turbinas Pelton se usan con altos saltos y bajos caudales, mientras que las turbinas de reacción funcionan mejor con saltos más bajos y may
El informe técnico tiene como objetivo elaborar un plan de mantenimiento para una turbina de vapor Kawasaki de 37500 BHP. Describe la turbina, incluyendo sus partes principales como el rotor, carcasa, álabes y válvulas de regulación. También explica brevemente la historia de las turbinas de vapor y el método descriptivo que se utilizará.
Este documento proporciona información sobre turbinas hidráulicas. Explica las clasificaciones, componentes y funcionamiento de las turbinas Pelton, Francis y Kaplan. Describe las características de cada una, incluyendo sus partes como el distribuidor, rodete, cámara espiral y alabes. También define conceptos clave como grado de reacción, caudal, altura útil y potencia.
Este documento describe las microcentrales hidroeléctricas y sus componentes principales. Explica que las microcentrales tienen menos de 1 MW de potencia instalada y utilizan la energía hidráulica de ríos y arroyos para generar electricidad. Detalla los componentes como presas, tuberías, turbinas y generadores, y describe los diferentes tipos de turbinas como Pelton, Francis y Kaplan.
La bomba centrífuga es la máquina más utilizada para bombear líquidos. Transforma la energía mecánica de un impulsor en energía cinética y de presión del fluido. El fluido entra por el centro del impulsor y es impulsado hacia afuera por efecto centrífugo, ganando velocidad y presión. Las bombas centrífugas se clasifican por la dirección del flujo, posición del eje y diseño de la coraza y la mecánica. Proporcionan presión al convertir la energía cinética
Este documento describe una visita de observación a la central hidroeléctrica Coca Codo Sinclair. Explica los componentes clave de una central hidroeléctrica como la captación, el túnel de agua, el embalse compensador, las turbinas Pelton y el cuarto de máquinas. Detalla los procesos de generación de energía hidroeléctrica y el papel de un ingeniero de mantenimiento. El autor concluye que la visita le ayudó a comprender mejor el funcionamiento de una central hidroeléctrica.
Este documento presenta un análisis hidrodinámico de una turbina Michell-Banki estática con un ángulo de entrada de 4° utilizando el programa ANSYS Fluent. Se modela la geometría de la turbina y el volumen de control. Se utiliza el modelo de turbulencia k-ω SST y condiciones de entrada y frontera. Se crean tres mallas de diferentes tamaños para evaluar la independencia de malla mediante la extrapolación de Richardson. El objetivo es determinar la velocidad, presión y líneas de corriente sobre los
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Manual de seguridad para trabajos en espacios confinadosFedor Bancoff R.
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leyenda, mito, copla,juego de palabras ,epopeya,cantar de gestas,corrido popu...
Turbinas hidraulicas
1. CAPITULO III
TURBINAS HIDRAULICAS
Las turbinas son dispositivos que convierten energía hidráulica en energía mecánica. Se pueden
agrupar en dos tipos:
a) Turbinas de impulso, un chorro libre choca con un elemento giratorio de la máquina, la que
está bajo la acción de la presión atmosférica.
b) Turbinas de reacción, el escurrimiento se efectúa bajo presión.
Independiente del tipo de turbina, el funcionamiento de ellas depende de un cambio de velocidad
en el agua, para que ejerza una fuerza dinámica sobre el elemento rotatorio impulsor o rodete
móvil.
3.1TURBINAS DE IMPULSO.
Las turbinas llamadas de impulso obedecen al principio de acción ,las ms difundidas son las
turbinas Pelton ,de flujo cruzado(Mitchell Banki,Osberger,ruedas hidráulicas).
4.1.1.GENERALIDADES DE LA TURBINA PELTON
La turbina PELTON debe su nombre al ingeniero norteamericano Lester Allen Pelton (1829-
1908), quien en busca de oro en California concibió la idea de una rueda con cucharas
periféricas que aprovecharan la energía cinética del agua que venía de una tubería y actuaba
tangencialmente sobre la rueda. Por fin en 1880 patentó una turbina con palas periféricas de
muy particular diseño, de tal manera que el chorro proveniente de la tubería golpea el centro de
cada pala o cuchara con el fin de aprovechar al máximo el empuje del agua
Las dimensiones del álabe son proporcionales al diámetros del chorro que impacta sobre él; el
chorro a su vez está en función del diámetro de la rueda y de la velocidad específica. El diámetro
de chorro (do) está entre el 5% y el 12% del diámetro de la rueda (Dp). En la siguiente figura se
muestra a detalle la forma del álabe y sus variables correspondientes.
2. Fig.3.1.Accion del flujo sobre la Turbina Pelton.(1-Boquilla,2-aguja,3-cucharas del rodete)
Fig.3.1a Dimensiones de la cuchara Pelton
Anchura b = (2,5 a 4)d.
• Altura h = (2 a 3,5)d.
• Profundidad t = (0,8 a 1,5)d.
• Paso aproximadamente igual a la altura. Se denomina paso al arco
existente en el diámetro nominal de la máquina. El diámetro nominal de la
máquina es el de la circunferencia tangente al eje del chorro.
• Ángulo de salida β2 = 4º a 7º.
3. El angulo β las dos caras interiores del álabe es del orden de los 20°, lo ideal
seria que fuera igual a 0°, pero, de ser así, debilitaría la arista media donde pega el chorro y
transmite la energía.
El angulo α, ubicado en la salida del álabe esta entre los 8° y los 12°. Se debe de dar salida al
agua con la propia forma de del borde de fuga, a la cual ayudan las líneas de "thalweg" .
Los álabes deben estar colocados lo mas cerca posible a los inyectores, debido a que la
distancia hace decrecer la energía cinética del agua
CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS PELTON Las turbinas PELTON se clasifican
generalmente por la posición del eje que mueven, por lo tanto existen dos clasificaciones: EJE
HORIZONTAL Y EJE VERTICAL.
DISPOSICIÓN HORIZONTAL
En esta disposición solo se pueden instalar turbinas de uno o dos chorros como máximo, debido
a la complicada instalación y mantenimiento de los inyectores. Sin embargo, en esta posición, la
inspección de la rueda en general es más sencilla, por lo que las reparaciones o desgastes se
pueden solucionar sin necesidad de desmontar la turbina
Fig.4.2 .a. Turbina Pelton de eje horizontal
Fig.3.2.b.Sistema de ingreso de flujo a la turbina.(1-aguja,2-deflector,3-guia de aguja,4-
sistema de regulación).
4. Fig.3.2.c.Sistema de regulación de regulación de velocidad.
DISPOSICIÓN VERTICAL
En esta posición se facilita la colocación de alimentación en un plano horizontal y con esto es
posible aumentar el número de chorros sin aumentar el caudal y tener mayor potencia por
unidad. Se acorta la longitud entre la turbina y el generador, disminuyen las escavaciones y
hasta disminuir al diámetro de la rueda y aumentar la velocidad de giro. Se debe hacer
referencia que en la disposición vertical, se hace mas difícil y, por ende, mas caro su
mantenimiento, lo cuál nos lleva a que esta posición es más conveniente para aquellos lugares
en donde se tengan aguas limpias y que no produzcan gran efecto abrasivo sobre los álabes.
Fig.3.3 Turbina Pelton de eje vertical.
Se debe tener especial cuidado al escoger el material de fabricación adecuado en una turbina
pelton; este material debe resistir la fatiga, la corrosión y la erosión; la fundición de grafito
laminar y acero, resisten perfectamente estas condiciones cuando son moderadas. Cuando las
condiciones trabajo son mas drásticas se recurre al acero aliado con níquel, en el orden de 0.7 a
1%, y con un 0.3% de molibdeno. Los aceros con 13% de cromo y los aceros austenoferríticos
(Cr 20, Ni 8, Mo3) presentan una resistencia extraordinaria a la cavitación y abrasión.
5. El Número de álabes suele ser de 17 a 26 por rueda, todo esto dependiendo de la velocidad
específica; Cuando se necesita una velocidad alta el número de álabes es pequeño debido a que
a mayor velocidad específica, mayor caudal lo que exige álabes mas grandes y con esto caben
menos en cada rueda
Para una breve análisis hidrodinámico nos enfocaremos en la llamada también rueda hidráulica
tangencial o rueda Pelton, que consiste en una rueda con una serie de cucharones a distancia
regular, colocadas alrededor de su periferia.
- Cuando el chorro choca el filo divisor, se divide en dos pociones que descargan a ambos
lados del cucharón.
- Pueden emplearse uno o más chorros, dependiendo del tamaño de la rueda.
- Para una buena eficiencia en funcionamiento de la turbina, el ancho del cucharón debe ser 3
a 4 veces el diámetro del chorro y el diámetro de la rueda, 15 a 20 veces el diámetro del
chorro.
Análisis:
Hipótesis:
- El chorro incide en forma perpendicular al filo divisor del cucharón (álabe fijo).
- El chorro sale del cucharón en 2 volúmenes iguales.
- Se considera flujo permanente.
- Roce despreciable, peso propio despreciable.
- Volumen de control constante, es decir, no existe pérdidas en el volumen.
Fig.3.4.Diagrama de velocidades de una turbina Pelton
Aplicando el Principio de Cantidad de Movimiento en el volumen de control, la fuerza ejercida en
la dirección del movimiento está dada por:
F Q V V cos
x 1 2
F 0
y
Donde: 1 b Q V A : caudal o gasto en la boquilla.
En términos de velocidades relativas,
6. F Qv v cos QV u1 cos x 1
Donde: V1; V2: velocidad del chorro de entrada y salida, respectivamente, del volumen de
control. V1 =V2.
u: velocidad tangencial en la línea de centro de los cucharones.
v: velocidad relativa del agua respecto del cucharón. u V v 1
Luego, la potencia transmitida al cucharón es:
P Fu QV u1 cos u 1
No hay potencia generada cuando u = 0 o u = V1.
Potencia máxima:
Q 1 cos V u u 0
u
0.5
V
teórico
V
2
u
dP
du
1
1
1
En la práctica,
u
1 V
varía entre 0.43 y 0.48, debido a pérdidas de energía.
La eficiencia oscila entre 85% y 90% debido a:
- Pérdidas en la boquilla.
- Pérdidas por fricción.
- Remolinos en el cucharón.
- Pérdidas de energía cinética a la salida del cucharón.
- Fricción y resistencia del aire.
Luego, la potencia entregada por la turbina será:
P Qh
3.1.2.TURBINA DE FLUJO CRUZADO (CROSS FLOW)
La turbina Cross Flow es de construcción simple, esto le da, la característica muy importante de
poder ser construida sin mucha tecnología. Las dos partes principales de una turbina Cross Flow
son el rotor o rodete y el conjunto de elementos que conforman la carcasa, ambas piezas se
hacen con lámina de acero soldada y requieren cierto fresado, lo único que se necesita es un
equipo de soldar y un taller de máquinas como los que se utilizan para reparar maquinaria
agrícola y piezas automotrices.
La eficiencia de la turbina Cross Flow es del 80% y mayor, y por ende es apropiada para
pequeñas centrales generadoras hidroeléctricas. La regulación del flujo y el control del regulador
central l, se realiza mediante un mecanismo de cierre, en la forma de una compuerta.
Para caídas elevadas la turbina Cross Flow se conecta a una tubería de carga con una válvula
de entrada a la turbina. Esto requiere de un tipo de disposición diferente que el empleado para
caídas bajas.
El agua es accionada dos veces en las paletas de la rueda, la transferencia de energía es de
72% en la primera acción y 28% en la segunda. El flujo de agua cruza la rueda, de ahí proviene
7. el nombre de Cross Flow (fluir a través).
Fig. 3.5. Trayectoria del flujo en una turbina de flujo cruzado.
3.1.3.LA TURBINA OSBERGER
Las turbinas OSSBERGER siempre son adaptadas individualmente a las condiciones de servicio
(caída/caudal) existentes en un determinado salto de agua.
Campo de aplicación:
Caídas A = 2 - 200 m
Caudales Q = 0,04 a 12 m³/s
Potencias P = 2000 kW
PRINCIPIO DE TRABAJO
La turbina OSSBERGER es una turbina de libre desviación, de admisión radial y parcial. Debido
a su número específico de revoluciones cuenta entre las turbinas de régimen lento. El
distribuidor imprime al chorro de agua una sección rectangular, y éste circula por la corona de
paletas del rodete en forma de cilindro, primero desde fuera hacia dentro y, a continuación,
después de haber pasado por el interior del rodete, desde dentro hacia fuera.
8. Fig. 3.6. Entrada horizontal de agua
Fig. 3.7. Entrada vertical de agua
En la práctica, este sentido de circulación ofrece además la ventaja de que el follaje, hierba y
lodos que durante la entrada del agua se prensan entre los álabes, vuelven a ser expulsados con
el agua de salida - ayudados por la fuerza centrífuga - después de medio giro del rodete. De esta
manera no puede atascarse nunca este rodete de limpieza automática.
En los casos en los que el caudal del río lo requiere, se ejecuta la turbina OSSBERGER en
construcción de células múltiples. La división normal es de 1 : 2. Para el aprovechamiento de
pequeños caudales se utiliza la célula pequeña, para caudales medianos la célula grande.
Ambas células juntas sirven para grandes corrientes de agua. Esta disposición permite
aprovechar con un rendimiento óptimo cualquier caudal de agua con una admisión entre 1/6 y
1/1. De aquí se explica la especial eficacia de las turbinas OSSBERGER en el aprovechamiento
de caudales sometidos a fuertes variaciones.
RENDIMIENTO
El rendimiento total medio de las turbinas OSSBERGER se calcula para potencias pequeñas con
un 80% para todo el campo de trabajo. Estos rendimientos son generalmente superados en la
práctica. Para las unidades medianas y grandes del programa de fabricación se han medido
rendimientos de hasta un 86%.
9. De la fig. 3.8 se desprende claramente la superioridad de la turbina OSSBERGER en la zona de
carga parcial. Algunos ríos llevan a menudo durante varios meses muy poca agua. De la línea
característica de rendimiento de cada turbina depende si durante ese tiempo se sigue
produciendo energía eléctrica. En las centrales fluviales con caudales irregulares, las turbinas
con un elevado rendimiento máximo, pero con un comportamiento menos favorable bajo carga
parcial, alcanzan una potencia anual inferior a la obtenida, con turbinas cuya curva de
rendimiento aparece más aplanada.
Fig. 3.8.Línea característica del rendimiento de una turbina OSSBERGER obtenida
a partir de las 3 curvas de rendimiento de una división de 1:2, en comparación con
una turbina Francis.
10. CAPITULO 5
TURBINAS A REACCION.
Las llamadas turbinas de reacción son turbinas diseñadas para baja carga y altos caudales. El
caudal entra por la sección de mayor diámetro y sale luego por el centro del rotor después de
ceder la mayor parte de su energía. Existen varios tipos turbinas de reacción, el tipo Francis y el
tipo Hélice y la forma general es la que se muestra en la figura:
En general, las turbinas Francis están montadas sobre ejes verticales y son de una sola pieza.
Después de pasar por el rodete, el agua cae a un difusor axial, la expansión de este difusor no
tiene más allá de 10º. Finalmente, este tipo de turbinas admiten una carga determinada para
evitar la cavitación.
Finalmente, la eficiencia de una turbina estará dada por: e e e e h m v
Donde: eh: eficiencia hidráulica, se refiere a la fricción, remolinos.
em: eficiencia mecánica, se refiere a la fricción en los soportes.
ev: eficiencia volumétrica, se refiere a la porción de agua que se evapora.
5.1.Turbina Francis
La turbina Francis, como todas las turbinas de reacción, es de admisión total, el agua entra por
toda la periferia del rodete. En consecuencia, un mismo caudal así repartido requiere un rodete
que puede resultar mucho menor que el de una rueda Pelton equivalente.
11. Fig.5.1.Rotor de turbina Francis
Este tipo de turbina fue diseñada por en ingeniero ingles James B. Francis (1815-1892). Era una
turbina totalmente centrípeta totalmente radial. Podemos observar dos partes, el distribuidor que
es una parte fija a través de la que se admite el agua en el rodete que es móvil y solidario al eje.
DISTRIBUIDOR
El agua procedente del embalse entra en una cámara espiral que se encarga de hacer uniforme
la velocidad de agua por toda la periferia del distribuidor. Para alturas importantes esta caja
espiral es metálica, mientras para pequeñas alturas (de grandes secciones) se construyen de
hormigón.
El distribuidor de la turbina Francis, y en general de todas las turbinas de reacción, está formado
por aletas de guía pivotadas. El agua es acelerada a una velocidad V1´. Las aletas de guía giran
sobre sus pivotes, para modificar la sección transversal de los canales y así ajustar en todo
momento el caudal a la carga de la central. El movimiento de las aletas guía o parlas directrices,
se consigue con la acción de sus correspondientes bielas, unidas todas a un anillo. Este anillo
gira ligeramente, por la acción de uno o dos brazos de un servomotor.
Al girar las aletas forman un ángulo 1 con la dirección tangencial del rodete. Con 1=0º se
considera para un caudal nulo y con 1=15º a 1=40º según la velocidad especifica de la turbina
para el caudal máximo.
Podemos ver una sección de la turbina Francis completa en la siguiente ilustración:
12. Fig.5.2Sección de Turbina Francis
El RODETE
El agua sale del distribuidor y gira como un vórtice libre en el espacio comprendido entre éste y
los bordes de entrada de los álabes del rodete. La velocidad V1´ de salida del distribuidor no
corresponde con la velocidad de entrada en el rodete c1.
13. Fig.5.3.Rodete Francis
Con mayores caudales y menores alturas (ns mayor), la forma del rodete va evolucionando a
mayores secciones de entrada y flujo más axial. Las potencias unitarias máximas instaladas son
mayores que las Pelton, hasta aproximadamente 500.000 CV. Las alturas máximas son de unos
520 m, valores antes reservados a las Pelton y que ahora se solapan.
CALCULO ELEMENTAL DE UNA TURBINA FRANCIS
Antes de proceder al calculo elemental de una turbina Francis veamos algunas proporciones y
factores de diseño, según el siguiente dibujo:
14. Fig.5.4.Partes del rodete
Fig.5.5..Tipos de Rodetes Francis
Para ello haremos referencia constantemente al DIAGRAMA de proporciones y factores para
turbinas de reacción:
15. Fig.5.6..Diagrama de proporciones
Supongamos como datos de partida la altura H y el caudal normal de funcionamiento Q, para
ello determinaremos la potencia normal, tomando un 90% de rendimiento:
* * * * P Q H e
Tantearemos con el ns , los datos de partida y la potencia normal, las revoluciones de trabajo:
1/ 2 *
H
n P
n e
5 / 4
s
Según el triangulo de entrada de velocidad absoluta c1. En la turbina Pelton toda la altura H del
salto se transforma en velocidad antes de entrar en el rodete, de forma que:
c 2gH 2
1
16. Pero en las turbinas de reacción sólo se transforma en velocidad (cinética) antes del rodete (en
el distribuidor) parte de la energía potencial, de forma que nos encontramos con:
c C 2gH 2
1
2
1
c C 2gH 0,66 2gH 1 1
De forma que aproximadamente el valor de C1 (factor de velocidad) que en la turbina Peltón se
acercaba a la unidad (0,98), en el caso de la Francis debe de tomar el valor de C1 =0,66. Es
decir se transforma en energía cinética en el distribuidor un 44%. Tenemos por tanto como
expresión para el calculo de la velocidad absoluta:
Para el calculo de la velocidad tangencial u1 aplicaremos la siguiente expresión, donde el factor
de velocidad tangencial se obtendrá del DIAGARAMA:
gH U u 2 1 1
Conocidos los valores de n y u1 calcularemos el diámetro del rodete D1:
u
60* 1
n
D
*
1
1 1 1 2*U *C *cos h
Para el rendimiento hidráulico y el ángulo de entrada al rodete utilizaremos la siguiente
ecuación ya que conocemos U1, C1 y 1 tomada también del DIAGRAMA:
*sen
C
1 1
*cos
U C
1 1 1
tg
Para el calculo de las dimensiones de los parámetros D2, Dt, Dd y B nos dirigiremos de nuevo al
DIAGRAMA donde encontraremos las relaciones de ellos mismos con D1. Lo mismo haremos
para obtener el número de álabes y el rendimiento de diseño, a través de la cual obtendremos la
potencia de entrada de diseño (rehacer dicho calculo, que en un primer momento era estimado
el rendimiento al 90%.
EJEMPLO DE CALCULO DE UNA TURBINA FRANCIS
Tenemos una centra hidráulica en la que la altura del salto es de 285 m y el caudal de diseño de
30 m3/s. Calcula las prestaciones y el diseño de la turbina.
17. La potencia disponible será contando con un rendimiento de un 90% (estimado):
P Q H W CV e * * * 9,81*1000 *30 *285 *0,9 75487950 102565
Dada la altura del salto vamos a tomar una ns de 120, la cual da un rendimiento muy bueno,
cercano al que hemos estimado del 90%.
n e
s
Hallamos la velocidad de giro en rpm:
1/ 2 *
H
P n
5/ 4
438
5/ 4
5/ 4
n H
* 120*285
s
P
1/ 2
102565
1/ 2
e
n
Es decir, necesitaremos un alternador de 7 pares de polos, por lo que la velocidad real será de
428.5 rpm:
50 *60
n 428.5
rpm
Hz s
7
Si recalculamos de nuevo la velocidad especifica de la turbina ns:
1/ 2
n P
* 428.5*102565
n e
s
285
5/ 4
5/ 4
H
Para el calculo de la velocidad absoluta tenemos:
117.19
1/ 2
c C 2gH 0,66 2gH 0.66 2*g*285 49m/ s 1 1
La velocidad tangencial, tomando U1 del DIAGRAMA en función de ns:
u U 2gH 0,735 2gH 0.735 2*g*285 55m/ s 1 1
Calculamos el diámetro del rodete D1:
m
m s
u
60 *55 /
60 * 1
D 2.45
1
n
*428,5
*
Hallamos 1 (ángulo de flujo en el distribuidor tomado desde la recta tangente al rodete) del
DIAGRAMA y con dicho ángulo el rendimiento hidráulico:
2* * *cos 2*0,735 *0.66 *cos14º 0.941 1 1 1 U C h
18. Para el calculo del ángulo 1 (ángulo que forma los álabes a la entrada del rodete) aplicamos la
expresión:
C
1 1
tg
1
1,688 59º
0,66*sen14º
0,735 0,66*cos14º
*sen
*cos
U
C
1 1 1
Para el cálculos de las dimensiones, conociendo ns= 117,19 volvemos al DIAGRAMA, y
despejamos:
D m
0,51 0,51*2,45 1,25
2
D m
0,85 0,85*2,45 2,08
2
D m
0,145 0,145*2,45 0.355
2
D m
D
2
D
1
D
t
D
1
B
D
1
B
D
0,16 0,355*0,16 2,22
d
d
El número z de álabes y el rendimiento optima con la ns=177.19 se toma de DIAGRAMA, siendo
Z=17 álabes y el rendimiento optimo de un 93%, por lo que la potencia de diseño más próxima a
la real será la de 105.983,9 CV.
Para saber qué turbina es mejor elegir en un diseño, se deben conocer las velocidades
específicas.
Las turbinas Francis se diseñan para velocidades específicas entre 6.4 y 100, y como se puede
apreciar en el gráfico de la figura, presenta eficiencias mayores para velocidades específicas
entre 40 y 60. Las turbinas Hélice se diseñan para velocidades específicas entre 100 y 200 y
presenta eficiencias mayores para el rango de velocidades específicas entre 120 y 160. Para el
caso de las turbinas de impulso tipo Pelton, las velocidades específicas de diseño es entre 0 y
6.4, este tipo de turbina es de baja velocidad, es decir, requiere de una menor velocidad que una
Francis para producir una misma potencia con una misma carga y en condiciones de operación
óptima.
19. Fig.5.7
Se dijo anteriormente que las turbinas de reacción admiten una cierta carga par la cual
no se produce cavitación, esta carga se pude determinar mediante un parámetro de cavitación,
el cual es un valor experimental para el cual se empieza a producir este fenómeno. La forma
usual de detectar la cavitación es mediante ruidos, vibraciones y pérdida de la eficiencia en las
turbinas
c
atm w p e
z
h
1
Donde: z1: altura de aspiración.
h: carga efectiva sobre la turbina.
ew: presión de vapor del agua.
A nivel del mar y a 21ºC, se tiene que:
p e
atm w
10 .
1 m
Donde: z1: altura de aspiración.
h: carga efectiva sobre la turbina.
ew: presión de vapor del agua.
A nivel del mar y a 21ºC, se tiene que:
p e
atm w
10 .
1 m
Donde: z1: altura de aspiración.
h: carga efectiva sobre la turbina.
ew: presión de vapor del agua.
A nivel del mar y a 21ºC, se tiene que:
p e
atm w
10 .
1 m
20. ns c
40 0.10
80 0.40
120 0.55
160 0.80
200 1.50
Luego, la altura máxima de instalación de una turbina estará dada por:
z
p e
h atm w
1 c
5.3.TURBINA KAPLAN
Al igual que las turbinas Francis, las de tipo Kaplan, son turbinas de admisión total, incluidas así
mismo en la clasificación de turbinas de reacción. Las características constructivas y de
funcionamiento, son muy similares entre ambos tipos.Se emplean en saltos de pequeña altura
(alrededor de 50 m. y menores), con caudales medios y grandes (aproximadamente de 15 m3/s
en adelante).Debido a su singular diseño, permiten desarrollar elevadas velocidades específicas,
obteniéndose buenos rendimientos, incluso dentro de extensos límites de variación de caudal
,las turbinas Kaplan son menos voluminosas que las turbinas Francis. Normalmente se instalan
con el eje en posición vertical,o inclinada.
Fig. 5.9. – Turbina Kaplan de eje vertical.
Un montaje característico de este tipo de turbinas, conjuntamente con el alternador, constituye
los llamados grupos-bulbo, propios de las centrales mareomotrices; o los grupos-pozo, utilizados
21. para el máximo aprovechamiento de las corrientes de agua con muy poco salto. En ambas
disposiciones, la cámara y el tubo de aspiración constituyen un solo conducto, pudiendo estar
situado el eje del grupo en posición horizontal o inclinada
COMPONENTES DE UNA TURBINA KAPLAN.
Dado el gran parecido con las turbinas Francis, no vamos a insistir sobre aquellos componentes
que tienen la misma función y similares características. Tal como se muestra en la figura 4.15.a.
Fig.4.15.a.Turbina Kaplan
Fig.5.10..Rotor Kaplan -Mecanismo