Funcionam. de La Turbina Francis

7/24/2019 Funcionam. de La Turbina Francis

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LA TURBINA FRANCIS

La cada (H) y el caudal (Q) son los parmeros !"ales #ue $o%"ernan eldesempe&o de la ur%"na '"drul"ca ero esos parmeros esn su*eos a!ar"ac"ones esac"onales en una cenral '"drul"ca

La ur%"na Franc"s es capa+ de ,unc"onar a ala e,"c"enc"a aun cuando el ran$o de!ar"ac"-n de d"c'os parmeros sea muy $rande Los s"$u"enes son los !alores decada H y de caudal Q %a*o para los cuales es con!en"ene ele$"r una ur%"naFranc"s.

Caida (Head) = 45-400 m

Caudal (Q) = 10-700 m^3/seg

A continuacin e!lica"emos como t"a#a$a una tu"#ina %"ancis &

entende"emos !o"'ue es ca!a de t"a#a$a" #a$o condicionesdie"entes de *u$o de agua+

Rodete El corazon del mecanismo

/l componene mas "mporane de la ur%"na de Franc"s es el rodee /se#u"pado con un con*uno de 'o*as o la!es d"se&ados %a*o una ,orma espec"alcomo la #ue se muesra en la F"$0

%ig+1 ,odete Com!onent .ital de la tu"#ina %"ancis

/l a$ua "n$resa rad"almene al rodee y lue$o de*a el rodee en d"recc"-n a1"al2urane su curso o recorr"do el a$ua se desl"+a so%re los la%es del rodee3 comose muesra en la s"$u"ene ,"$ura


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%ig+ ate" *o t2"oug2 %"ancis tu"#ine "unne"

Los la!es "enen un d"se&o espec"al /n la ,"$ 4 se puede aprec"ar la ,orma delos la!es Se aprec"a en la ,"$ura la ,orma aerod"nm"ca de la secc"-nrans!ersal y un espesor del$ado Cuando el a$ua ,luye so%re cada la!e una %a*a

pres"-n ocurre en un lado y una pres"-n ele!ada en el oro lado /so da lu$ar auna ,uer+a de ele!ac"-n

%ig+3+ a seccin ae"odinmica de cada la.e de la %"ancis & las ue"as de"eaccin so#"e ellas+

Tam%"5n puede noarse un dealle pecul"ar de cada 'o*a o la!e Cada la!eerm"na en una espec"e de cuc'ara 'ac"a la sal"da 2e esa manera el a$ua lle$aall y produce una ,uer+a de "mpulso anes de sal"r del rodee Tano la ,uer+a del"mpulso y la ,uer+a de ele!ac"-n 'acen $"rar al rodee


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%ig+4+ a tu"#ina %"ancis a!"o.ec2a la ene"ga de la accin com#inada de la "eaccin & laue"a de im!ulso

As3 la ur%"na Franc"s no es una ur%"na de reacc"-n pura Una porc"-n de la

,uer+a pro!"ene de una acc"-n de "mpulso am%"5n A med"da #ue el a$ua ,luyeso%re los la%es ano su ener$a c"n5"ca y la pres"-n %a*arn 2ado #ue el ,lu*odel a$ua "n$resa rad"almene y sale a1"almene3 am%"5n se les llama 6ur%"na de,lu*o m"1o6 /l rodee es conecado al $enerador3 a ra!5s de un e*e3 para laproducc"-n de elecr"c"dad

La carcasa en forma de espiral

/l rodee es "nsalado en el "ner"or de una carcasa de ,orma de esp"ral /lcaudal "n$resa a ra!5s de una espec"e de o!era de enrada /l caudal de a$uaQ (m78se$) !a reduc"5ndose a lo lar$o de la lon$"ud de la carcasa3 a med"da #ueel a$ua !a "n$resando al rodee ero el rea decrec"ene de la carcasa en esp"ralase$ura #ue el ,lu*o de a$ua 'ac"a el rodee manen$a una !eloc"dad cas"un",orme

%ig+ 5+ a ca"casa en es!i"al asegu"a de 'ue el caudal ing"ese de mane"aunio"me a lo la"go de la !e"ie"ia del "odete


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aleas ,"*as y paleas $ua se monan alrededor o enradas al rodee /lprop-s"o %s"co de esas es con!er"r una pare de la ener$a de pres"-n enener$a c"n5"ca

%ig+6+ aletas 8$a & !aletas gua utiliados en la tu"#ina %"ancis

/l ,lu*o #ue !"ene de la carcasa en esp"ral "n$resa a las paleas ,"*as Las paleas,"*as d"r"$e el ,lu*o 'ac"a el rodee or lo ano3 reduce la ur%ulenc"a del ,lu*ode enrada

Como funciona la Turbina Francis

La demanda de ener$a puede !ar"ar con el "empo /l mecan"smo de la palea$ua se u"l"+a para conrolar el r5$"men del ,lu*o de a$ua y para ase$urarse #uela producc"-n de ener$a es s"ncron"+ado con la demanda de ener$a

%ig+7+ 9n la !"ime"a 8gu"a se muest"a las !aletas gua en !osicin ce""ada: en la segunda las !aletas gua8gu"an en !osicin a#ie"ta

Adems de conrolar el caudal3 las paleas $ua am%"5n conrolan el n$ulo depare del caudal #ue "n$resa a cada la%e del rodee or lo ano las paleas


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$ua se ase$uran de #ue el n$ulo de ,lu*o de enrada es se encuenre en unn$ulo de aa#ue -p"mo para o%ener la m1"ma poenc"a del caudal

Conviviendo con la Cavitacin

9uy a menudo la pres"-n local"+ada en el lado de sal"da del rodee es porde%a*o de la pres"-n de !apor del a$ua /so dar lu$ar a la ,ormac"-n %ur%u*asde a$ua #ue e!enualmene da&an el maer"al de la%e de la ur%"na

/se ,en-meno se conoce como ca!"ac"on /s "mpos"%le e!"ar la ca!"ac"-ncompleamene As #ue un u%o de e!acuac"-n cu"dadosamene d"se&ado esmonado en el lado de sal"da para la descar$a del l#u"do /l u%o de e!acuac"-nrans,ormar la car$a de !eloc"dad a car$a es"ca al "ncremenar su rea yreduc"endo as el e,eco de la ca!"ac"-n

%ig+; Con.e"sin de la ca"ga de .elocidad a ca"ga esttica con la a&uda deltu#o de desca"ga

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