Maquinas Hidrulicas

GENERALIDADES SOBRE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS

BIBLIOGRAFIA MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS

Claudio Mataix

MAQUINAS HIDRAULICAS MOTRICES

Archivald Joseph Macyntire

BOMBAS E INSTALACIONES DE BOMBEO

Archivald Joseph Macyntire

TURBOMAQUINAS HIDRAULICAS

Claudio Mataix

MAQUINAS HIDRAULICAS

Camilo Rodriguez

BOMBAS: TEORIA, DISEO Y APLICACIONES

Manuel Viejo Zubicaray

BOMBAS: FUNCIONAMIENTO, CALCULO Y CONSTRUCCION

H Schulz

MAQUINAS DE FLUJO

Carl Pfleiderer

DE LOS EXAMENES PARCIALES Y FINALES

SEMANA 1

Introduccin.

Resea histrica

RESEA HISTORICA

SUS INICIOS

Desde la antigedad el hombre se enfrento a dosproblemas importantes con respecto a los fluidos:

desplazar el fluido, agua u otro liquido, desdeun local a otro con la utilizacin de sistemasmecnicos

utilizar la energa latente del flujo del fluido,agua u otro liquido, para accionar dispositivosmecnicos

El mas antiguo dispositivo hidrulico del cual se tieneconocimiento es originaria de China, el dispositivo consista enuna rueda que tena amarrada unos recipientes a sucircunferencia, que al ser girado con la ayuda de animales,permita captar agua de un reservorio y a elevar el agua hastaverter en los canales de irrigacin de los cultivos.

En el antiguo Egipto, los embalsamadores de momias,utilizaban mecanismos semejantes a las actuales jeringas, conlos cuales retiraban o introducan lquidos al cuerpo, sentandostos las bases para lo que posteriormente seran las bombasde embolo.

En la antigua Grecia, por cerca del ao 270 a.C., Ctesibus,propone un mecanismo para el movimiento de fluidos, queconstituye los primeros rudimentos de lo que posteriormentese convertira en las bombas de embolo.

Aproximadamente 20 aos despus, cerca del ao 250 a.C.,Arqumedes, inventa el primer mecanismo practico para elmovimiento de los fluidos: la primera bomba utilizable

Cien aos despus, por el ao 150 a.C. con Heron deAlejandra, aparece el primer mecanismo mediante el cual sehace uso de la energa del flujo de un fluido para obtenerenerga mecnica, sentndose las bases para lo que conposterioridad sera la predecesora de las turbinas hidrulicas.

El mecanismo no era mas que una rueda de eje vertical conpaletas convenientemente dispuestas y orientadas en lacircunferencia de la rueda, hacia donde se conduca el flujodel fluido, logrando de esa forma un giro mecnico

Ya despus al ser ubicadas con eleje en posicin horizontal, surge laposteriormente muy utilizada yconocida Rueda Hidrulica.

Las primeras referencias detalladasde la Rueda Hidrulica, as comosus aplicaciones son desde lostiempos del imperio romano,comnmente denominado molinotipo vitrubiano, llamado as enhonor al ingeniero romano Vitrubioquien estudi y document estetipo de rueda

En el siglo XII, Al Jazari,ingeniero de la Mesopotamia,deja un importante legadografico de sistemas dedistribucin de agua, queconsista en una rueda de agua,un avanzado sistema de paletasy mecanismos de engranajes,mediante el cual se conducaagua de una fuente ubicada enuna colina a las Mezquitas yHospitales de la ciudadmediante un sistema detuberas.

Mas de quinientos aos despus, en el ao 1738, DanielBernoulli, enuncia su Principio en su obra Hidrodinmica,con lo que se sienta las bases tericas para lo que seria conposterioridad la mecnica de fluidos

En el ao 1750, Andreas Segner, presenta lo que podraconsiderarse como la primera turbina de la era moderna,predecesora de las turbinas de reaccin, inspirada en lamaquina de Hern de Alejandra, pero que no resulta practica

Entre los aos 1750 y 1755, Leonard Euler, enuncia la TeoraGeneral de las Maquinas Hidrulicas ; establece la EcuacinGeneral de las Turbomquinas e introduce el concepto deCavitacin

A partir de estos principios, se sientan las bases para eldesarrollo de las MAQUINAS HIDRAULICAS, mecanismos quepermiten transformar la energa de los fluidos en energamecnica, la energa mecnica en energas cintica o depresin de los fluidos, y la transferencia de energa entrefluidos.

En 1824, Claude Burdin, realiza el diseo terico de unmecanismo capaz de transformar la energa del flujo de unfluido en energa mecnica de rotacin; denominando aste mecanismo con el nombre de turbina .

Por el ao 1827, Benoit Fourneyron, tomando como baselas ideas de Burdin, presenta un diseo prctico yconstruye lo que sera la primera turbina operable, apareceas lo que posteriormente se conocera como turbina dereaccin.

Durante la dcada prxima, Fourneyron construye turbinasms grandes y mejores, aprendiendo de los errores de losmodelos anteriores.

Fourneyron, antes de 1837, tena construido una turbina de60 CV, operable bajo un salto de 108m y a la fantsticavelocidad de rotacin de 2.300 rpm. En ese modelo, el rotorde la turbina era de solamente 30cm de dimetro, y unaeficiencia de 80%.

En el ao 1847 el ingeniero ingles James B Francis,presenta una turbina de reaccin, practica, eficiente yverstil, inspirada en el diseo de la turbina deFourneyron.

En el ao 1847 el ingeniero ingles James B Francis,presenta una turbina de reaccin, practica, eficiente yverstil, inspirada en el diseo de la turbina deFourneyron.

Tipo de turbina queactualmente seconoce comoturbina tipoFrancis.

En el ao 1889, Lester Allen Pelton, ingenieroestadounidense, presenta en la Universidad de Californiauna rueda que haba patentado en el ao 1880 y con queobtuvo un premio de ciencias.

En el ao 1889, Lester Allen Pelton, ingenieroestadounidense, presenta en la Universidad de Californiauna rueda que haba patentado en el ao 1880 y con queobtuvo un premio de ciencias.

Esta rueda es conocidaactualmente comoturbina tipo Pelton ,constituyendo parte deotro grupo de turbinasconocidas comoturbinas de accin.

Por el ao 1914, el ingeniero checoslovaco Vctor Kaplan,disea una turbina de reaccin con alabes fijos con formade hlice, apareciendo as las denominadas turbina dehlice

Por el ao 1914, el ingeniero checoslovaco Vctor Kaplan,disea una turbina de reaccin con alabes fijos con formade hlice, apareciendo as las denominadas turbina dehlice

Luego sustituye losalabes fijos de laturbina de hlice poralabes mviles, quepermiten serorientados segn lasnecesidades, dandoorigen de esa formaa las turbinasconocidasactualmente comoturbinas Kaplan