• Salto bruto: es la altura total que se alcanza en la presa • Salto neto: es el que se pone a disposición de la turbina • Salto efectivo: es la altura que aprovecha el rodete

• Potencia (n): potencia entregada a la turbina

• Potencia (efe): potencia absorbida por el rodete

• Potencia (u): potencia útil o potencia al freno

• La eficiencia Pérdidas hidráulicas: debidas a rozamientos y choques Pérdidas volumétricas: debidas a pequeñas fugas

• Pérdidas mecánicas: debidas a rozamientos mecánicos

TURBINAS KAPLAN

Las turbinas tipo Kaplan fueron diseñado por el Dr. víctor Kaplan (1876-1934) en el principio del siglo 20. Quien fue un ingeniería civil especializado en motores diésel.

• Hélice : Cuando el salto y caudal disponible en un aprovechamiento permanecen constantes lo largo del año.

• KAPLAN: Los álabes del rodete en las turbinas son regulables y tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o regulables.

• SemiKAPLAN: Las turbinas Kaplan se simplifican a veces y se abarata su construcción omitiendo el distribuidor constituyendo una SemiKaplan es decir solo son regulables los álabes del rodete

COMPONENTES DE LA TURBINA KAPLAN:

Dado el gran parecido con las turbinas Francis, todos aquellos componentes tienenla misma función y similares características:

1.- Soporte Superior.

2.- Cojinete de Empuje.

3.- Cojinete Guía de Turbina.

4.- Rotor.

5.- Estator.

6.- Eje.

7.- Acoplamiento.

8.- Turbina.

altura de caída: 7-60 metros Caudal:0.7-1,000 m³/sPotencia:50-180,000 Kw.

Utilización

Las turbinas Kaplan son uno de los tipos mas eficientes de turbinas de agua de reacción de flujo axial. Se emplean en saltos de pequeña altura. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta. Para regular la entrada, se emplea un distribuidor Fink. Los álabes del rodete giran sincrónicamente alrededor de su eje.

Funcionamiento

CARACTERÍSTICAS:El tubo de aspiración constituyen un solo conducto pudiendo estar situado el eje del grupo en posición verticaly también horizontal o inclinada. Esto se hace para aprovechar al máximo de las corrientes de agua con muypoco salto.

Eje vertical

Eje Horizontal

• Turbinas rápidas, ya que a partir de ns >400 el agua se puede guiar y conducircon precisión.

• ↑ SALTO => aumentan los esfuerzos que tienen que soportar los alabes y laKaplan empieza a ser mas voluminosa pero mantiene la ventaja de tener losalabes orientables.

• Si la turbina funcionara conpoca variación de carga, seutilizan las turbinas hélice.

• Las Kaplan tienen curvas derendimiento relativamenteplanas para un amplio rangode apertura del distribuidor.

• La doble regulación de las turbinas Kaplan las hacen mas caras frente a lasFrancis de igual potencia.

• Se las utilizan cuando se tiene alta velocidad de giro y se requiere buenaregulación de P.

Uno de los principales criterios que se deben manejar a la hora de seleccionar el tipo de turbina a utilizar en una central, es la velocidad específica (Ns) cuyo valor exacto se obtiene a partir de la siguiente ecuación:

Donde: Ns: velocidad específicane: revoluciones por minuto, N: potencia al freno h: altura neta.

CRITERIOS DE SELECCION

De acuerdo con el valor de Nslas turbinas hidráulicas se pueden clasificar en la siguiente forma:

Kaplan, 500 < Ns < 1000 Kaplan de 2 palas, Ns = 1200

El rendimiento hidráulico de la turbina en función de los coeficientes óptimos de velocidad, suponiendo una entrada en la rueda sin choque se tiene:

Velocidad específica Ns Tipo de Turbina

De 5 a 30 Pelton con un inyector

De 30 a 50 Pelton con varios inyectores

De 50 a 100 Francis lenta

De 100 a 200 Francis normal

De 200 a 300 Francis rápida

De 300 a 500 Francis doble gemela rápida o

express

Más de 500 Kaplan o hélice