diapositiva turbomaquinas

8/13/2019 Diapositiva Turbomaquinas

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TURBOMQUINAS.


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DEFINICIN Una Turbomquinaes aquella

mquina cuyo componente principal

es un rotor a travs del cual pasa unfluido de forma continua cambiando

su cantidad de movimiento, siendo

esto aprovechado como una entregade energa del fluido a la mquina

(turbomquinas motoras) o de la

mquina al fluido (turbomquinaseneradoras .


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El estudio de las

turbomquinas


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Clasificacin segn lageometra.


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MQUINAS RECEPTORAS:en donde el caudal de fluido cedeparte de su energa especfica al rotor, lo que provoca una salida de

potencia a travs del eje; son mquinas que desarrollan potencia, y

son receptoras de la energa del fluido. De este tipo son lasturbinas, tanto hidrulicas como elicas


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CLASIFICACIN SEGN LA COMPONENTE DE ENERGAFLUIDODINMICA MODIFICADA. La energa especifica, es la energa por unidad de masa, y

tiene cuatro componentes (especficas, por unidad de masa):

Energa especifica = energa interna () + trabajo de flujo

(p/) + energa cintica (v2/2) + energa potencial (gz)


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Variac in de energa potenc ial.


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Variac in de energa

c intica.


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Variac in de pres in


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CLASIFICACIN SEGN LA VARIACINDE DENSIDAD DEL FLUIDO.

Si el flujo es compresible, hay

variacin de densidad y tambin de

temperatura. Si el flujo es

incompresible, la densidad permanececonstante; o bien con un criterio

menos estricto, cuando las

variaciones de densidad son menoresque las variaciones de velocidad, es

decir cuando el nmero de Mach es

pequeo (Ma


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CLASIFICACIN SEGN EL NMERO DEETAPAS.

Las de una sola etapa poseen un nico rodete (figura C.12),y las multietapa poseen varios (figura C.13).


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ECUACIN FUNDAMENTAL DE LASTURBOMQUINAS: EC. DE EULER.


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Turbinas Francis


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Turbinas Francis

Se construyen para operar en condiciones

de rendimiento mximo, existiendo tres

tipos:

lentas: u1< c1

normales: u1= c1

rpidas: u1> c

1

El rendimiento oscila entre 0.85 y 0.95


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Rodetes lentos: se utilizan en grandes saltos,se tiene bajo numero de revoluciones, lo que

supone un aumento del dimetro D1del rodete

respecto al del tubo de aspiracin.

Se tienen 50 < ns< 100.


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Rodetes normales: El dimetro del rodeteD1es ligeramente superior a D3.

El agua entra en el rodete radialmente y saleaxialmente.


1=90


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Rodetes rpidos:El dimetro del rodeteD1es menor al del tubo de aspiracin D3.

El cambio de direccin del agua se realizade forma mas brusca que en las normales.

Los conductos resultan largos y estrechoslo que aumenta las perdidas por

rozamiento, reduciendo el rendimiento. El ngulo de entrada 1=90 favorece el

aumento del numero especifico derevoluciones porque aumenta u1.

Tienen un espacio importante entre eldistribuidor y el rodete.



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Turbina KAPLAN


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Turbina KAPLAN

Turbinas rpidas, ya que a partir de ns

>400 ya que en las turbinas Francis el

agua no se puede guiar y conducir con

precisin.

El rodete posee pocas palas, teniendo

la forma de hlice de barco.

Cuando son fijas, se las denominasturbina hlice; mientras que si son

orientables se denominan Kaplan.


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El rodete llega a tener un dimetro dehasta 0,4 del dimetro del tubo de

aspiracin. De esta manera mejora la circulacin

del agua, as se alcanzan valores dens> 850.

En el interior del cubo se encuentra elmecanismo hidrulico para realizar elmovimiento de las palas del rodete.

Esto obliga a limitar el numero depalas.


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SALTO => aumentan los esfuerzos

que tienen que soportar los alabes,

por lo que el cubo tiene mas dimetro,tanto como para alojar los cojinetes

donde pivotean los alabes, como para

poder alejar el mayor numero dealabes.

Para H > 10 m la Kaplan empieza a

ser mas voluminosa que la turbinaFrancis, aunque mantiene la ventaja

de tener los alabes orientables.


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Regulacin en turbinas Kaplan:

En el caso ideal:gHn= c1u1cos1- c2u2cos2

Lograr:

2= 90=> gHn=c1u1cos1

Para cualquier grado de admisin,actuando

al mismo tiempo sobre el distribuidor y

las


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TURBINA PELTON


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Una turbina Peltones uno de los tiposms eficientes de turbina hidrulica. Es

una turbomquina motora, de flujo

trasversal, admisin parcial y de accin.

Consiste en una rueda (rodete o rotor)dotada de cucharas en su periferia, las

cuales estn especialmente realizadas

para convertir la energa de un chorrode agua que incide sobre las cucharas.


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El grado de reaccin de unaturbomquina viene definido por la

relacin entre la variacin deentalpa especfica y la variacinde energa especfica del flujo alatravesar las mquinas:

En el caso de turbomquinashidrulicas, es despreciable la

variacin de energa interna,quedando:

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