ECUACIONES DE LAS BOMBAS
Línea mediana de flujo
Las venas líquidas adoptan la forma de superficies de revolución engendradas por meridianas
Turbinas elementales
Estructuración Turbomáquina
Las fracciones de álabes y el flujo que se encuentre entre las dos superficies de revolución AB y A’B’ separadas una cierta distancia s, formarán por definición, una Turbina elemental.
Definición de las Velocidades
Diagramas de velocidad en forma de triángulo (Velocidad tangencial, relativa y absoluta)
Si el conjunto de venas está animado por una velocidad u: -Trayectoria 1-3 (real)
-Trayectoria 1-2 (relativa)
Si la partícula 1 ha recorrido un espacio en la trayectoria 1-1", sobre la trayectoria absoluta 1-1', se tiene:
La turbomáquina quedará formada por conjuntos de venas líquidas o canales que contendrán las mismas. El conjunto de venas quedará según la trayectoria que el líquido rige en la máquina.
- Máquina Axial: Turbina Tubular
- Máquina radial centrífuga: Bomba Centrífuga
- Máquina radial centrípeta: Francis lento
- Máquina radial axial: Francis Rápida
- Máquina axial radial: Bomba Centrífuga
- Máquina Tangencial: Peltón5
Diagrama de Velocidades
Con las velocidades antes definidas se forma un triángulo de velocidades para cualquier punto de cualquier vena de la máquina
Ejemplo:
Coeficientes de Velocidad
Es el cociente de la velocidad del punto considerado dividido por (2gH)^0.5
La altura neta que está obrando sobre la turbina, siempre debe tomarse como H
En máquinas hidráulicas se acostumbra tomar como velocidad unitaria, la velocidad (2gH)^0.5
Simplifican las ecuaciones de análisis
Clasificación de las turbomáquinas
Momento Hidráulico de una Vena girando alrededor de una eje (Ecuación de Euler)
El Momento hidráulico de una vena es debido a la fuerza de impulso que produce la vena considerada y la distancia de esa fuerza al eje de rotación considerado
La variación del momento cinético será igual a la impulsión rotatoria, es decir, la diferencia de momentos a la entrada y salida será igual al momento hidráulico Mh
De la presente ecuación se deduce que para obtener la máxima altura, y por ende la máxima transferencia de energía, el líquido debe abandonar axialmente el impulsor, con lo cual Cu2=0 y debe formar un ángulo lo mas pequeño para que Cu1=1.
Ecuación de Euler
Otra forma de expresar la Ecuación de Euler
Ecuación válida para fluido compresible o no, o también que el escurrimiento se realice con o sin pérdidas
Para una turbina de admisión total la expresión del momento o de la potencia establecida mas arriba se aplica no solamente a un canal si no a un elemento de máquina incluido entre dos superficies de escurrimiento y las dos superficies de revolución que definen los bordes de entrada y salidade los álabes.
El entrehierro es una zona de escurrimiento sin intercambio de energía, donde la componente giratoria de la velocidad absoluta en una vena parcial sigue la ley
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL
MAQUINARIA HIDRÁULICA
Fecha:21/06/2021
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
Nombre: Alexander García R.