NOMBRE: PATRICIO TAKEY CHI
APELLIDO: LIMAS LUYKEN
ESPECIALIDAD: ELECTRICISTA INDUSTRIAL
CFP: ICA-AYACUCHO
INSTRUCTOR: FERNANDO CCAHUANA QUISPE
MICRO CENTRAL HIDROELECCTRICA Central que produce electricidad mediante cinética del agua, y la devuelve a las mismas condiciones que es No consume ningún combustible y contamina el medio ambiente. Su mantenimiento es mínimo.
la energía su cauce en tomada. no
Estas microcentrales no generan contaminación visual del paisaje ya que sus instalaciones no requieren de grandes obras civiles, ni producen ruidos, sólo un umbido suave por el !uncionamiento de las microturbinas. "as microturbinas pueden disimularse entre arbustos u otras construcciones, y llevan una tuberías que pueden ir enterradas o disimuladas en su recorrido. Estos sistemas pueden generar directamente ##$ voltios, en !orma constante por lo que se pueden conectar a la instalación domiciliaria de igual !orma que la red eléctrica, según el proyecto y la capacidad. %or otra parte, como la turbina !unciona en !orma continua, en los &orarios que disminuye la demanda eléctrica, autom'ticamente se puede derivar la energía sobrante para calentar el agua de un calentador de agua o depósito. Estos son sistemas en peque(a escala que replican en cierta !orma el aprovec&amiento &idroélectrico tradicional y muc&a de la tecnología utiliada para centrales &idroeléctricas pueden aplicarse en parte y a otra escala m's peque(a, adapt'ndola en cuanto a dise(o y justi!icación de costos. "a conveniencia económica de estas plantas se basan en una inversión mínima inicial para las obras civiles, el equipamiento y un mínimo costo de operación y mantenimiento. "a micro central &idroeléctrica se compone de la toma de agua, las tuberías de presión, el sector de m'quinas o turbinas y la restitución del agua al cauce. "a tubería se alimenta en !orma normal a la dirección de escurrimiento natural del curso de agua. "a microturbina puede llevar una c'mara incorporada en la toma de
las tuberías, con una compuerta para permitir una regulación del caudal de agua que ingresa.
TURBINA PELTON )na turbina Pelton es uno de los tipos m's e!icientes de turbina &idr'ulica. Es una turbom'quina motora, de !lujo tangencial *transversal+, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda *rodete o rotor+ dotada de cuc&aras en su peri!eria, las cuales est'n especialmente realiadas para convertir la energía de un c&orro de agua que incide sobre las cuc&aras. "as turbinas Pelton est'n dise(adas para eplotar grandes saltos &idr'ulicos de bajo caudal. "as centrales &idroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, en su mayoría, con una larga tubería llamada galería de presión para transportar al !luido desde grandes alturas, a veces de &asta m's de -$$ metros. /l !inal de la galería de presión se suministra el agua a la turbina por medio de una o varias v'lvulas de aguja, también llamadas inyectores, los cuales tienen !orma de tobera para aumentar la velocidad del !lujo que incide sobre las cuc&aras.
FUNCIONAMIENTO "a tobera o inyector lana directamente el c&orro de agua contra la serie de paletas en !orma de cuc&ara montadas alrededor del borde de una rueda, el doble de la distancia entre el eje de la rueda y el centro del c&orro de agua se denomina di'metro %elton. El agua acciona sobre las cuc&aras intercambiando energía con la rueda en virtud de su cambio de cantidad de movimiento, que es casi de -0$1. 2bsérvese en la !igura anea un corte de una pala en el di'metro %elton3 el c&orro de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jam's puede salir el c&orro de agua en dirección de -0$1 ya que si !uese así el c&orro golpearía a la pala sucesiva y &abría un e!ecto !renante. "a sección de entrada del !luido a la cuc&ara se denomina --, así como -# a la sección de salida. El estudio analítico de la interacción agua4pala puede ser sumamente complicado debido al desplaamiento relativo entre la pala y el c&orro de agua. %or otro lado se simpli!ica el estudio de las turbinas %elton a la sección cilíndrica del di'metro 5aubert.
/sí la energía convertida por unidad de masa de agua est' dada por la ley de Euler de las turbom'quinas6
"a turbina %elton es un tipo de turbina de impulso, y es la m's e!iciente en aplicaciones donde se cuenta con un salto de agua de gran altura. 7ado que el agua no es un !luido compresible, casi toda la energía disponible se etrae en la primera etapa de la turbina. %or lo tanto, la turbina %elton tiene una sola rueda, al contrario que las turbinas que operan con !luidos compresibles
APLICACIONES Eisten turbinas %elton de muy diversos tama(os. 8ay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes &idr'ulicos en las centrales &idroeléctricas. "as turbinas %elton m's peque(as, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos. En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. "a energía es la !uera por la distancia, y, por lo tanto, una presión m's alta puede generar la misma !uera con menor caudal. Cada instalación tiene, por lo tanto, su propia combinación de presión, velocidad y volumen de !uncionamiento m's e!iciente. )sualmente, las peque(as instalaciones usan paletas estandariadas y adaptan la turbina a una de las !amilias de generadores y ruedas, adecuando para ello las canaliaciones. "as peque(as turbinas se pueden ajustar algo variando el número de toberas y paletas
por rueda, y escogiendo di!erentes di'metros por rueda. "as grandes instalaciones de encargo dise(an el par torsor y volumen de la turbina para &acer girar un generador est'ndar.
TEOREMA DE DANIEL BERNOULLI El principio de 9ernoulli , también denominado ecuación de 9ernoulli o :rinomio de 9ernoulli , describe el comportamiento de un fluido en reposo moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (!"#$ % expresa &ue en un fluido ideal (sin viscosidad ni ro'amiento$ en régimen de circulacin por un conducto cerrado, la energ)a &ue posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. *a energ)a de un fluido en cual&uier momento consta de tres componentes+ . inética+ es la energ)a debida a la velocidad &ue posea el fluido. -. Potencial gravitacional+ es la energ)a debido a la altitud &ue un fluido posea. ". Energ)a de fluo+ es la energ)a &ue un fluido contiene debido a la presin &ue posee. *a siguiente ecuacin conocida como /Ecuacin de Bernoulli0 (1rinomio de Bernoulli$ consta de estos mismos términos.
donde+ 2 velocidad del fluido en la seccin considerada. 2 densidad del fluido. 2 presin a lo largo de la l)nea de corriente. 2 aceleracin gravitatoria 2 altura en la direccin de la gravedad desde una cota de referencia. Para aplicar la ecuacin se deben reali'ar los siguientes supuestos+ 3iscosidad (friccin interna$ 2 4 Es decir, se considera &ue la l)nea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una 'ona 5no viscosa6 del fluido. audal constante Fluo incompresible, donde 7 es constante. *a ecuacin se aplica a lo largo de una l)nea de corriente o en un fluo rotacional
8un&ue el nombre de la ecuacin se debe a Bernoulli, la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por *eon9ard Euler. :n eemplo de aplicacin del principio lo encontramos en el fluo de agua en tuber)a. ada uno de los términos de esta ecuacin tiene unidades de longitud, % a la ve' representan formas distintas de energ)a; en 9idráulica es comaracter)sticas % consecuencia 1ambién podemos reescribir este principio en forma de suma de presiones multiplicando toda la ecuacin por , de esta forma el término relativo a la velocidad se llamará presión din'mica , los términos de presin % altura se agrupan en la presión est'tica .
Esquema del e!ecto ;enturi.
o escrita de otra manera más sencilla+ donde
es una constante? @gualmente podemos escribir la misma ecuacin como la suma de la energ)a cinética, la energ)a de fluo % la energ)a potencial gravitatoria por unidad de masa+
8plicaciones del Principio de Bernoulli Chimenea
*as c9imeneas son altas para aprovec9ar &ue la velocidad del viento es más constante % elevada a ma%ores alturas. uanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una c9imenea, más baa es la presin % ma%o Tubería
*a ecuacin de Bernoulli % la ecuacin de continuidad también nos dicen &ue si reducimos el área transversal de una tuber)a para &ue aumente la velocidad del fluido &ue pasa por ella, se reducirá la presin. es la diferencia de presin entre la base % la boca de la c9imenea, en consecuencia, los gases de combustin se extraen meor. Natación
*a aplicacin dentro de este deporte se ve refleado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presin % ma%or propulsin.
Carburador de automóvil
En un carburador de automvil, la presin del aire &ue pasa a través del cuerpo del carburador, disminu%e cuando pasa por un estrangulamiento. 8l disminuir la presin, la gasolina flu%e, se vapori'a % se me'cla con la corriente de aire. Flujo de fuido desde un tanque
*a tasa de fluo está dada por la ecuacin de Bernoulli. Dispositivos de Venturi
En oigeno terapia la mayor parte de sistemas de suministro de débito alto utilian dispositivos de tipo ;enturi, el cual esta basado en el principio de 9ernoulli. Aviación
"os aviones tienen el etradós *parte superior del ala o plano+ m's curvado que el intradós *parte in!erior del ala o plano+. Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presión, creando así una succión que ayuda a sustentar la aeronave.
