turbinas hidráulicas

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Tipo de rodete: ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ Normal: η hid = 2 µ 1 2 = 2 ξ1 2 ⇒ ξ1 = µ 1 = η hid 2 Lento: ξ1 < ηhid 2 Rápido: ξ1 > η hid 2 Los valores de ξ1 se pueden obtener de las gráficas de Voetsch y Allis Chalmers, Fig IV.9, en función del número específico de revoluciones. RODETES LENTOS.- Los rodetes lentos, Fig IV.3, se utilizan en los grandes saltos; con ellos se tiende a reducir el número de revoluciones, lo cual supone un aumento del diámetro D1 del rodete respecto al del tubo de aspiración D3. El ángulo a la entrada β1 < 90º, (α1 < 15º) y su número de revoluciones específico está comprendido entre 50 y 100. En estas turbinas se obtienen velocidades tangenciales reducidas. Los álabes tienen forma especial, aumentando su espesor a fin de que su cara posterior guíe mejor el chorro que atraviesa el rodete deslizándose en contacto con las paredes de los álabes, ya que de no ser así el chorro se despegaría de la cara posterior de los mismos, originando remolinos. Alternador Distribuidor Distribuidor Tubo de aspiración Rodete Fig IV.1.a.- Esquema general del montaje de una turbina Francis TF.IV.-54
Fig IV.1.b.- Detalle del rodete y el distribuidor en una turbina Francis Rodetes lentos Rodetes normales Rodetes rápidos Fig IV.2.- Triángulos de velocidades a la entrada según diversos valores de β1 RODETES NORMALES.- Los rodetes normales, Fig IV.4, se caracterizan porque el diámetro D1 es lige- ramente superior al del tubo de aspiración D3. El agua entra en el rodete radialmente y sale de él axial- mente, entrando así en el tubo de aspiración. El valor de β1 es del orden de 90º, (15º< α1 < 30º) y se al- canza un ns comprendido entre 125 y 200 rpm. No existen apenas huelgos entre el distribuidor y la rue- da. En estas turbinas, en el triángulo de velocidades a la entrada, al ser β1 = 90º, se cumple: u1 = c1 cos α1 ; u 1 2 = ηhid g H n RODETES RÁPIDOS.- Los rodetes rápidos, Fig IV.5, permiten obtener elevadas velocidades de rotación para valores de ns comprendidos entre 225 y 500. El diámetro del rodete D1 es menor que el D3 del tubo de aspiración y el cambio de dirección del agua se efectúa más bruscamente que en las turbinas normales. El ángulo de entrada β1 > 90º, (α1< 45º) favorece el aumento del número de revoluciones, porque au- menta u1; en estas turbinas hay un huelgo bastante grande entre el rodete y el distribuidor, sin que ello tenga apenas ninguna influencia en el rendimiento; el agua entra radialmente y recorre un cierto espacio antes de entrar en el rodete; en este espacio al no existir rozamientos con los álabes, se consigue mejo- rar el rendimiento. TF.IV.-55
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