CÁLCULO DE TURBINAS

POTENCIA DE UNA TURBINA HIDRÁULICA.

Son elevados y complejos los cálculos relacionados con las turbinas hidráulicas, los cuales se ponen de manifiesto, en la mayoría de los casos como resultado de los ensayos y experiencias llevadas a cabo por los técnicos de las casas constructoras. No obstante, existen unas series de fórmulas basadas en fenómenos físicos ligados con la mecánica, hidráulica, etc. Aunque está fuera de nuestro cometido la realización de todo planteamiento matemático sobre las turbinas hidráulicas, las cuates, previamente a ser instaladas en la central, han sido perfectamente calculadas, de acuerdo con las características y exigencias del aprovechamiento hidroeléctrico para el que son proyectadas, vamos a hacer referencia a una expresión que consideramos de utilidad con vista a temas futuros, la potencia de una turbina hidráulica. Tal concepto, depende directamente de la potencia del salto de agua, perteneciente a la turbina para la que se plantea el cálculo de la potencia útil presente en el eje del grupo. Fórmulas:       Expresando la potencia de la turbina en CV tenemos:   en la que:       P = potencia en CV. Q = caudal en metros cúbicos por segundo (m3/s). H = altura del salto en m. ht = rendimiento de la turbina, en tanto por uno. 1000 = cantidad de litros de agua (o kg) en un m3. 75 = proviene de la equivalencia existente entre el CV y el kgm/s, como unidades de potencia. Así:      75 kgm/s                      1 CV                                                1000*Q*H kgm/s           P de donde:                     Ampliando el cálculo al alternador, y considerando el rendimiento total hT, producto del rendimiento ht en la turbina por el rendimiento ha en el alternador tenemos:                  donde               Siendo 1 KW = 1’36 CV, la expresión de la potencia en KW es:   Los valores del rendimiento en la turbina oscilan entre 0’8 y 0’95, y en el alternador entre 0’92 y 0’98. en ambos casos dependen de las dimensiones de las máquinas, llegándose a valores de rendimiento total entre 0’8 y 0’92. Si hacemos una estimación en la que , obtenemos las siguientes fórmulas generalizadas, fáciles de recordar: