Función do distribuidor de turbina e clasificación de dispositivos WEC

Función do distribuidor de turbina

É un elemento estático pois non posúe velocidade angular e nel non se produce traballo mecánico. As súas funcións son:

• Acelerar o fluxo de auga ao transformar total ou parcialmente a enerxía potencial da auga en enerxía cinética.
• Dirixir a auga cara ao rodete, seguindo unha dirección axeitada.
• Actuar como un órgano regulador de caudal

Anergia máxima que se pode extraer do vento

Para calcular cando teremos máxima potencia mecánica, derivamos e igualamos a cero: dPm/da=2pSv^3(1-4a+3a^2)

La máxima potencia ocurre cando a = 1/3, polo tanto Pm=1/2pSv^3(16/27)

Este valor, é o máximo valor da potencia contida no tipo de corrente do aire que é capaz de extraer o rotor dunha aeroturbina.

Clasificación dispositivos WEC:

• Flotante en alta mar para augas profundas
• Atado ao leito mariño a profundidades intermedias
• Fixo no leito mariño
• Aguas pouco profundas

Turbinas de acción

Son aquelas nas que a enerxía de presión da auga se transforma completamente en enerxía cinética ten lugar en órganos fixos. Misma presión na entrada e saída do rodete. Rodete a presión atmosférica. Turbina Pelton (eixe horizontal)

Turbinas de reacción

Son aquelas que solamente unha parte da enerxía de presión da auga se transforma en enerxía cinética, se é pura ten lugar no rodete e se é mixta unha parte na coroa fixa e o resto no rodete. A presión á entrada é superior á atmosférica e á saída inferior. O rodete está inundado. Tes tubo de aspiración á saída para aumentar o salto de presión. Turbina Francis (horizontal ou normalmente vertical) e Kaplan (horizontal, inclinada ou normalmente vertical)

As perdas en turbomáquinas

As perdas de enerxía que teñen lugar no fluxo, entre a entrada e saída da turbomáquina.

Perdas hidráulicas poden ser por rozamento, por choques ou pola velocidade de saída que perde.

Perdas volumétricas son debidas a que entre o rodete e a carcasa pasa un caudal cuxa enerxía se desperdicia.

Perdas mecánicas son debidas aos rozamentos do prensaestonas e dos coxinetes co eixe da máquina.

Potencia exterior (efectiva ou ao freno) é a potencia medida exteriormente no eixe.

Potencia interior no eixe é a suministrada ao eixe polo caudal que pasa polo rodete.

Potencia do fluxo é a que corresponde ao salto de enerxía H que sofre na máquina o caudal

Ecuación de Euler

É a enerxía que obtemos por cada kg de fluido que pasa polo interior do rodete. Se as forzas que actúan sobre as seccións de entrada e de saída do rodete ou son paralelas ao eixe ou o cortan (non contribúen ao xiro do motor)

É aplicable a líquidos e gases

Non depende da traxectoria do fluido no rodete, senón dos triángulos de entrada e saída

É aplicable independentemente das condicións de funcionamento

Pelton

H=100-1800m ns=10-75 20 inyectores Pe=200Mw
Turbina Francis:

H = 30 - 550mns = 50 - 450 (ns optimo = 225)Pe até 375 MW

Turbina Kaplan:

H = 4 - 90 m ns = 400 - 900 (ns óptimo = ns baixo)Pe grandes potencias