pérdidas, saltos, potencias y rendimientos.ppt

7/25/2019 Prdidas, Saltos, Potencias y Rendimientos.ppt

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UNIDAD IIIPRDIDAS, ALTURAS, POTENCIAS Y

RENDIMIENTOS EN LASTURBOMQUINAS HIDRULICAS


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, ,POTENCIAS YRENDIMIENTOS EN LAS TURBOMQUINASHIDRULICAS.

Todo diseo correcto de una TM deber satisfacer dos

condiciones:1. Satisfacer los datos inciales requeridos (datos de diseo): si setrata de una bomba proporcionar el caudal y la altura de lquido que sedesea.

. !onse"uir la condici#n 1 con el #ptimo rendimiento$ o al menos

con el me%or rendimiento compatible con otros &nes: mayor duraci#n$

se"uridad de marc'a$ menor precio$ etc..la se"unda condici#n ei"e 'acer un estudio sistemtico de las

p*rdidas para reducirlas a un mnimo. +or tanto$ aunque al usuario

solo le interesa en "eneral el rendimiento total de la mquina$ el

diseador precisa des"losar este rendimiento total en rendimientos

parciales.,as p*rdidas ener"*ticas se pueden clasi&car en tres "rupos: prdid!

"# $ i#!%$&i'# d" $ *+i#, prdid! "# $ *+i# i!


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prdid! "# "$ %r#!p-r%" - +%i$i&i'# d" $ "#"r/0*+"!+i#i!%r $ *+i#.-n esta oportunidad$ trataremossolo lasp*rdidas en la mquina$ que conciernen la diseador yconstructor dela misma.la transformaci#n de ener"a en una TM$ se"n el / principio de laTermodinmica se reali0a con p*rdidas. Sea +pla potencia p*rdida

enla mquina en toda TM2 se 3eri&car:

+absorbida4 +p5 +restituida-l rendimiento total de mquina ser:65 +restituida

+absorbida7e esta ecuaci#n conocemos la potencia mecnica:

8en las T2 +restituida5 M.9 5 +a8en las +absorbida5 M.9 5 +a,a +restituida-n las T2 tiene una epresi#n id*ntica a la +absorbida-n las. Si ; es el salto ener"*tico en la mquina (". 5 m =s)

multiplicado


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por el caudal msico ? 5 @. A (>".=s) que atra3iesa la mquinase tendr la p-%"#&i 1idr+$i&:

8en las T2 +absorbida5 @.A.;

8en las +restituida5 @.A.;,a +absorbida en las T2 tiene una epresi#n id*ntica a la +restituida en lasombas los smbolos @ y ; sin subndice al"uno que inter3ienen enella son$ pues$ id*nticos para todas las TM2 y es necesario

de&nirlos

con precisi#n:@ 5 caudal suministrado a (T2) o por (). Se mide a la entradasecci#n

- (T2) o a la salida$ secci#n S ().; 5 se denomina salto ener"*tico en la mquina.

Si/#i2&d- d" Y+3" Y+' H+3- H+;uBy 2uB$ son respecti3amente la ener"a espec&ca o alturaepresada por la ecuaci#n de -uler y representan la ener"aespec&ca o altura intercambiada en el rodete. -n el caso ideal

+absorbida5 @ A ;uB5 +rest.


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-n el caso real:1. 2ay p*rdidas antes y despu*s del rodete las perdidasdesde el rodete al e%e son pequeas en ma"nitud (p*rdidasmecnicas) en elotro lado del rodete tienen lu"ar las p*rdidas ms importantes('idrulicas y 3olum*tricas). +or tanto$ en la 'ip#tesis del m*todounidimensional empleado en la deducci#n de la ecuaci#n de -uler$siendo el proceso ener"*tico opuesto en las T2 y en las ombas$ sepodr decir que:8en las T2$ ;uBy 2uBrepresentan 4&!i5la ener"a espec&ca y

altura til.8en las bombas$ ;uBy 2uB representan 4&!i5 la ener"a espec&ca yaltura te#rica.. -l m*todo unidimensional es 3lido sin correcci#n "eneralmente enlas T2 mientras que en las bombas es preciso establecer un factor decorrecci#n. ,a eplicaci#n de este 'ec'o parad#%ico estriba en el enque en las T2 como en todas las TMM el Cu%o es natural: la corriente


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Si"ue el contorno sin desprendimientos notables de la misma$y la teora unidimensional$ o teora de la corrienteperfectamente "uiada por los alabes$ conduce a resultadosque concuerdan con la-periencia. +or eso en las T2 podemos decir:;uB5 ;u

2uB5 2u,o contrario sucede en las bombas como en las restantes TM?. ;uBDo es la ener"a que el rodete suministra al Cuido$ sino la que le

Suministrara si el nmero de alabes fuera in&nito$ para que todoslosEilamentos de corriente fueran perfectamente "uiados (teoraFnidimensional). ,a ener"a ;u que el rodete con nmero &nito dealabes suministra al Cuido en una bomba$ se determina mediante la-cuaci#n:

;u5 e0;uB2u5 e02uB


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-l factor e0G 1$ que aumenta al aumentar el nmero delabes$ no es un rendimiento. -n efecto la diferencia ;uB8 ;uno es una p*rdida.

,a bomba cuyo rodete tiene mayor nmero de labes de msener"a+ero absorba tambi*n ms ener"a del e%e. +or ello e0se denominafactor de disminuci#n del traba%o. Hesumiendo:T2: ener"a real impartida por el Cuido al rodete:

;u5 ;uB(# 2uI 2uB): ener"a real impartida por el rodete al Cuido:

;u5 e0;uB

LIMITES DE ENTRADA Y SALIDA DE LA MAQUINA7esi"naremos siempre la entrada y la salida de la mquina con lossubndices - y S respecti3amente.

-stas secciones deben quedar 46i"#5 de&nidas$ porque paracalcularel rendimiento de la mquina se deben tener en cuenta todas y

solo las+*rdidas que tienen lu"ar entre ambos lmites.


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-n las bombas los lmites - y S se sitan en las bridas deconei#n delas tuberas de aspiraci#n e impulsi#n$ en donde sueleninstalarse man#metros aunque el primero (3acu#metro

ordinariamente) se omitea 3eces en las instalaciones poco importantes.


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-n las T2 eisten normas como$ las del C'di/-i#%"r#&i-#$ d" $-!"#!-! d" r"&"p&i'# d" $! %+r6i#! 1idr+$i&! d" $!&"#%r$"!

1idr-"$&%ri&! !"/7# $-! di8"r"#%"! %ip-! d"i#!%$&i-#"!.


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Se"n estas normas u otras anlo"as aceptadas en el contrato porambas partes$ suministrador y comprador de la T2$ se 3eri&can lascur3as de rendimiento "aranti0adas en el contrato los ensayos se'acen en %uicio contradictorio entre el cliente y la casa

suministradoraJ las cuales se aade "eneralmente un t*cnico independiente. -lKb%eto principal de estas normas es de&nir los lmites de la T2 o sealas secciones - y S.

S$%- "#"r/%i&- "# $ *+i# - $%+r "#%r" $0i%"! "# $! TMH

-l salto ener"*tico en la mquina o incremento ne"ati3o (T2) o positi3o() de la ener"a del Cuido es un ma"nitud caractersticaen todas lasTM y la desi"naremos con ; o 2 sin subndice al"uno. Su epresi#n esinmediata$ una 3e0 de&nidos los lmites de entrada y salida$ secciones- y S. -n efecto:-ner"a a la entrada:

+e L e" L ! A


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-ner"a a la salida: +s L s" L !s

A

Salto ener"*tico de la mquina:a) T2 (Ei". a):

; 5 +e 4 +s L (e 4 s)" L !e 4 !s

A

b) (Ei". b):

; 5 +s 4 +e L (s 4 e) " L !s 4 !e

A Jltura entre lmites: 2 5 ; "


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Se"n lo epuesto 2 es la altura suministrada a (T2) o por ()la mquina. 2 en las T2 'a recibido tradicionalmente elnombre de alturaneta. L H "# $! B !" $$' #%i/+"#%" $%+r

#-%ri&9nosotros la denominaremos altura efecti3a.L 4$%+r #"%5 d" $! THSe denomina tambi*n salto neto y debe &"urar en la placa decaractersticas de la T2.Pri"r ":pr"!i'# d" $ $%+r #"%

2 5 +e 4 +s L e 4 s L !e 4 !s

A" "L $%+r #"% "! $ $%+r p+"!% di!p-!i&i'# d" $ T, "!i/+$

$ di8"r"#&i d" $%+r! %-%$"! "#%r" $ "#%rd $ !$id d" $T.

,a altura neta no es la altura til apro3ec'ada por la turbina$ sino laJltura te#rica que 'ubiera apro3ec'ado sino 'ubiera 'abido p*rdidas.

+arte de esta altura se disipa$ pues$ en p*rdidas 'idrulicas$ y el a"uaNntercambia con el rodete una altura menor que la que 'a absorbido.


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-sta ltima altura que en este caso es la altura 'idrulica tiles la altura de -uler. +or tanto: H ; H+ < Hr=i#% Se"unda epresi#n de la alturaneta,o anterior si"ni&ca que la altura neta es i"ual a la altura til de la Tms las p*rdidas interiores.Jplicando la ecuaci#n de ernoulli entre las secciones J y $ inicial y&nal de la instalaci#n se tendr:

ppJJL 0L 0JJLL ccJJ4 24 2rrJ8-J8-4 2 4 24 2 4 2rr s8 0 5s8 0 5 pp00L 0L 000LL cc00

AA" "" " AA""

""donde 2donde 2r J8-r J8-p*rdidas en la instalaci#n antes de la T2p*rdidas en la instalaci#n antes de la T2 22rrs80s80p*rdidas en la instalaci#n despu*s de la T2p*rdidas en la instalaci#n despu*s de la T2,a altura bruta 2,a altura bruta 2bbes la diferencia de alturas "eod*sicas del ni3eles la diferencia de alturas "eod*sicas del ni3elsuperior de a"ua (DS) al ni3el inferior (DN):superior de a"ua (DS) al ni3el inferior (DN):

22bb5 05 0JJ4 04 000

Teniendo en cuenta que pTeniendo en cuenta que pJJ== AA" 5 p" 5 p00== AA" 5 O$ y despreciando los" 5 O$ y despreciando los3alores de las ener"as cin*ticas en las secciones J y $ tenemos:3alores de las ener"as cin*ticas en las secciones J y $ tenemos:


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Tercera epresi#n de la altura netaTercera epresi#n de la altura neta

2 5 22 5 2bb4 24 2rrJ8-J8-4 24 2rrs80s80

,a altura neta es i"ual a la altura bruta menos las p*rdidas que,a altura neta es i"ual a la altura bruta menos las p*rdidas que

preceden y si"uen a la T2.preceden y si"uen a la T2.

,a Paltura efecti3aQ de las bombas,a Paltura efecti3aQ de las bombas

,a altura efecti3a o til$ o impropiamente altura manom*trica$ debe,a altura efecti3a o til$ o impropiamente altura manom*trica$ debe

Ei"urar en la placa de caractersticas de la bomba.Ei"urar en la placa de caractersticas de la bomba.

+rimera epresi#n de la altura efecti3a+rimera epresi#n de la altura efecti3app--L 0L 0--LL cc--L 2 5L 2 5 ppssL 0L 0ssLL ccss

AA" "" " AA" "" "

2 52 5 ppss4 p4 p--L 0L 0ss4 04 0-- LL cc--4 c4 css

AA

""

""

,a altura til es i"ual a la diferencia de alturas totales entre la,a altura til es i"ual a la diferencia de alturas totales entre lasalida ysalida y

entrada de la bombaentrada de la bomba


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Jplicando la ecuaci#n de ernoulli entre las secciones - y S de laJplicando la ecuaci#n de ernoulli entre las secciones - y S de la

Ei"ura$ se tendr laEi"ura$ se tendr la

Se"unda epresi#n de la altura efecti3aSe"unda epresi#n de la altura efecti3a

2 5 22 5 2uu4 24 2r8intr8intcuya interpretaci#n es$ sin embar"o$ distinta$ por el diferentecuya interpretaci#n es$ sin embar"o$ distinta$ por el diferente

Si"ni&cado de 2Si"ni&cado de 2uuen la bomba. ,a altura suministrada es i"ual a laen la bomba. ,a altura suministrada es i"ual a la

altura te#rica menos las p*rdidas interiores.altura te#rica menos las p*rdidas interiores.

2aciendo un ernoulli entre J y de la &"ura2aciendo un ernoulli entre J y de la &"ura

ppJJL 0L 0JJLL ccJJ4 24 2rrJ8-J8-L 2 4 2L 2 4 2rrs80s80 55 pp00 L 0L 000LL cc00

AA" "" " AA" "" "

Si los dep#sitos de aspiraci#n e impulsi#n tienen un rea "randeSi los dep#sitos de aspiraci#n e impulsi#n tienen un rea "rande

ccJJ = " y c= " y c= " se considera aproimadamente cero$ con lo cual= " se considera aproimadamente cero$ con lo cualsese

Obtiene laObtiene la T"r&"r ":pr"!i'# d" $ $%+r "8"&%i>T"r&"r ":pr"!i'# d" $ $%+r "8"&%i>

H ;H ; pp??@ p@ pAA< < ??@ @ AA< H< Hr A=Er A=E< H< Hr !=r !=

AA""


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,a altura suministrada es i"ual a la diferencia de alturas estticas,a altura suministrada es i"ual a la diferencia de alturas estticasentreentre

la salida y la entrada de la bomba mas las p*rdidas que preceden yla salida y la entrada de la bomba mas las p*rdidas que preceden y

si"uen a la bomba.si"uen a la bomba.

7e las tres epresiones de 2 altura neta en las T2 y altura efecti3a7e las tres epresiones de 2 altura neta en las T2 y altura efecti3aenen

las bombas):las bombas):

,a primera epresi#n solo puede cuando la TM2 esta en,a primera epresi#n solo puede cuando la TM2 esta enfuncionamiento. Jplicaci#n: ensayos de recepci#n$ tra0ado defuncionamiento. Jplicaci#n: ensayos de recepci#n$ tra0ado delaslas

cur3as 2 4 @$cur3as 2 4 @$ ,a se"unda epresi#n es til para la resoluci#n de problemas de,a se"unda epresi#n es til para la resoluci#n de problemas de

diseo y comportamiento de las TM2$diseo y comportamiento de las TM2$ ,a tercera epresi#n puede aplicarse antes de que la TM2 est*,a tercera epresi#n puede aplicarse antes de que la TM2 est*

funcionando.funcionando.


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CLASIICACIN DE LAS PERDIDAS,as p*rdidas ener"*ticas se clasi&can en internas y eternas.,asprimeras son las tpicas de las mquinas de Cuido. Heducir

estasp*rdidas a un mnimo es el ob%eti3o de un buen diseo. ,as p*rdidaseternas son las mecnicas que tienen lu"ar en todas las mquinassiendo la potencia + 5 @A ; 5 @A"2$ la p*rdida puede ser en forma deener"a espec&ca ; (o altura 2) en forma de caudal @ o "lobalmenteen forma de potencia$ +. ,as dos primeras p*rdidas de ; (o 2) y @ sonNnternas. ,as p*rdidas de + son las p*rdidas por ro0amiento de disco y

3entilaci#n y las p*rdidas mecnicas$ de las cuales las primeras sonNnternas y las ltimas eternas. ,as p*rdidas de caudal se llaman3olum*tricas. Einalmente cuando la TM funciona fuera del punto dediseo tienen lu"ar las p*rdidas por c'oque. -n la &"ura puede 3erseun dia"rama del Cu%o de potencia en las T2 y $ %unto con un esquemade cada mquina donde se indican los lu"ares en que tienen lu"ar

esas p*rdidas.


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SIMBOLOGA A UTILI?AR

+'8 equi3alente en potencia perdida por ro0amiento 'idrulico+q8 equi3alente en potencia perdida por fu"as 3olum*tricas

+r8 potencia perdida por ro0amiento de disco+38 potencia perdida por 3entilaci#n+r38 potencia perdida por ro0amiento de disco y 3entilaci#n 5 + r L +3+m8 potencia perdida por ro0amientos mecnicos'r8 altura perdida por ro0amientos 'idrulicos

qi8 caudal de fu"as internasqe8 caudal de fu"as eternas

PERDIDAS INTERNASPrdid! 1idr+$i&!

,as p*rdidas 'idrulicas 'rson las mas importantes en las TM2 ylasmas desconocidas. J estas p*rdidas contribuyen factores muydi3ersos$ que pueden reducirse a dos "rupos:


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) Prdid! p-r r-i"#%- d" !+p"r2&i", ) prdid!p-rr-i"#%- d" 8-r, debidas estas ltimas a cambios dedirecci#n y

ma"nitud de la 3elocidad del Cu%o. -l conducto que si"ue elCuido en lamquina es complicado y cambia continuamente de direcci#n y formaen particular en el rodete la distribuci#n de 3elocidades se perturba$por estar este conducto en mo3imiento de rotaci#n. +or tanto$ es muydifcil establecer ecuaciones que sir3an para predecir estas p*rdidas.-l Cu%o en el interior de un TM2 es casi siempre turbulento$ porque elDmero de Heynolds es casi siempre mayor que el crtico$ las p*rdidas

'idrulicas son proporcionales al cuadrado de la 3elocidad$ y como lasreas permanecen constantes$ son tambi*n proporcionales alcuadrado del caudal mientras que las p*rdidas de super&cie aumentancon las Psuper&cies mo%adasQ de los conductos$ por lo cual la super&ciemo%ada debera reducirse a un mnimo. Sin embar"o$ una disminuci#necesi3a podra conducir a conductos rpidamente di3er"entes en las

bombas$ lo que pro3ocara un aumento del ro0amiento de forma. ,a


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Eorma ideal ser la que redu0ca la suma de ambas p*rdidas aun mnimo. ,a p*rdidas de super&cie aumentan tambi*n conla ru"osidadde las super&cies &%as y m#3iles de la mquina$ y la ru"osidad

interiordebera reducirse lo mas posible. ,as p*rdidas por ro0amiento de

forma son mas difciles de calcular. +or lo anteriormente epuesto$ se

en"loban todas estas p*rdidas en rendimiento 'idrulico 6'$ cuyo 3alor

Se deduce eperimentalmente. -ste rendimiento tendr en cuenta

todas las p*rdidas 'idrulicas que tienen lu"ar en el Cuido desde la

entrada a la salida de la TM2 (puntos - y S).

PRDIDAS FOLUMTRICAS

@ es el caudal suministrado a la T2 o por la y que se mide$ por tanto$

a la entrada o salida respecti3amente$ se denomina caudal perdido q el

que es suministrado a la T2 pero no cede su ener"a al rodete$ o el

que es impulsado por el rodete de la $ pero no es suministrado por lamisma.


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Fna parte qedel caudal q se pierde por el prensaestopas aleterior dela mquina$ y otra parte qise pierde en el interior.


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-stas perdidas 3olum*tricas eisten tambi*n en mquinasalternati3as

En la TH:-entra en la TH el ca!al Q,

-e"ca#a #$r el %$ l$"& #ren"ae"t$#a" 'e-acc($na el r$!ete Q-'e-'(,

8


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8circula por el intersticio entre la carcasa y el rotor qi$ en elmismo sentido que el Cu%o principal$ y se une lue"o con elcaudal del rodete$8sale de la T2 el caudal @8qe-n las ombas:8entra en la el caudal @ L qe(qese pierde y se repone en laaspiraci#n por eso el caudal en la aspiraci#n es mayor que en laimpulsi#n)$8el rodete impulsa @ L qeL qi$8se pierde por el intersticio qique circula en sentido contrario al Cu%o

principal (qise denomina caudal de recirculaci#n$ o de cortocircuito porla analo"a con la corriente en el interior de un "enerador el*ctrico)8el rodete suministra un caudal @

,as p*rdidas eteriores suponen adems de una p*rdida de ener"a$

p*rdida de lquido al eterior: si este es de 3alor o noci3o$ mediante uncierre de calidad puede reducirse a cero.


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+ara resol3er el problema de las fu"as tanto internas comoeterna seutili0an cierres di3ersos$ que se pueden reducir a dos clases:&i"rr"!

1idr+$i&-! &i"rr"! d" &-#%&%-. ,os primeros tienen elNncon3eniente del ro0amiento mecnico y los se"undos tienen elincon3eniente de que siempre eiste un caudal de fu"a pequeo$ elcual$ sin embar"o$ es controlable y reducible a un mnimo.

CIERRES HIDRULICOS DE BOMBAS-n ellos se aumenta la resistencia del conducto que se"uira el caudal

de fu"a$ a &n de reducirlo a un mnimo$ bien alar"ando el conducto(resistencia de super&cie) o bien 'aci*ndolo intrincado$ con una seriede laberintos$ con los que se aumenta el estran"ulamiento condesprendimiento de la corriente$ formaci#n de torbellinos$ etc.$(resistencia de forma). ,os cierres 'idrulicos o laberintos se

construyen en forma de anillos$ que reciben el nombre de anillos dedes"aste$ que se reempla0an cuando es necesario.


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,os anillos de des"aste se instalan a pares$ uno de ellos &%ado,os anillos de des"aste se instalan a pares$ uno de ellos &%adoal rodete y el otro a la carcasa el %ue"o entre ambos suele seral rodete y el otro a la carcasa el %ue"o entre ambos suele sermuy pequeo de O.R8O. mm para anillos de dimetro de 1Omuy pequeo de O.R8O. mm para anillos de dimetro de 1Omm.mm.

CIERRES DE CONTACTOCIERRES DE CONTACTO

Se pueden reducir a dos tipos: a) prensaestopas b) cierres mecnicos.Se pueden reducir a dos tipos: a) prensaestopas b) cierres mecnicos.a) +rensaestopasa) +rensaestopas!onsisten en una materia compresible o empaquetadura presada en!onsisten en una materia compresible o empaquetadura presada enun espacio reducido$ que disminuya el %ue"o entre el e%e y la carcasa$un espacio reducido$ que disminuya el %ue"o entre el e%e y la carcasa$por contacto directo con *sta. ,a construcci#n de la ca%a depor contacto directo con *sta. ,a construcci#n de la ca%a de

prensaestopas es tal que permite prensar bien el material de cierre$prensaestopas es tal que permite prensar bien el material de cierre$re"ular bien la presi#n del mismo para e3itar por una parte las fu"as$re"ular bien la presi#n del mismo para e3itar por una parte las fu"as$y por otra parte el ecesi3o ro0amiento mecnico$ y debe podersey por otra parte el ecesi3o ro0amiento mecnico$ y debe podersefcilmente reempla0ar el material o estopa deteriorada.fcilmente reempla0ar el material o estopa deteriorada.,a fricci#n entre empaquetadura y el e%e es ine3itable pero puede,a fricci#n entre empaquetadura y el e%e es ine3itable pero puede

Heducirse mediante una lubricaci#n apropiada. -n la que impulsanHeducirse mediante una lubricaci#n apropiada. -n la que impulsan,quidos calientes el prensaestopas se recalienta$ y se requiere un,quidos calientes el prensaestopas se recalienta$ y se requiere un


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circuito de refri"eraci#ncircuito de refri"eraci#n.

.


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a) !a%a de prensaestopasa) !a%a de prensaestopasb) empaquetadura o estopa c) casqueteb) empaquetadura o estopa c) casqueted) Ur"ano de compresi#nd) Ur"ano de compresi#ne) dispositi3o de lubricaci#n.e) dispositi3o de lubricaci#n.

,os materiales corrientemente,os materiales corrientementeempleadosempleados

como empaquetaduras$ se"n el tipo decomo empaquetaduras$ se"n el tipo deaplicaci#n son: a) camo ensebado enaplicaci#n son: a) camo ensebado enforma de borra$ o bien tren0ado paraforma de borra$ o bien tren0ado para

a"uaa"uafra o caliente b) al"od#n en tren0asfra o caliente b) al"od#n en tren0asensebadas para a"ua a ba%asensebadas para a"ua a ba%astemperaturas c) barra de amianto paratemperaturas c) barra de amianto paraCuidos de temperatura media d)Cuidos de temperatura media d)

prensadoprensadometlico tipo 7u3al para lquidos muymetlico tipo 7u3al para lquidos muy

calientes$ como el de la &"uracalientes$ como el de la &"urae) empaquetadura 2u'n$ como el de lae) empaquetadura 2u'n$ como el de la&"ura que consta de anillos metlicos&"ura que consta de anillos metlicoscirculares de secci#n cuadradacirculares de secci#n cuadradafraccionados en dos semicrculos yfraccionados en dos semicrculos y


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y rellenos de un "ra&to especial. -l anillo es auto lubricadoy rellenos de un "ra&to especial. -l anillo es auto lubricado"racias al "ra&to que se deposita entre el e%e y los anillos se"racias al "ra&to que se deposita entre el e%e y los anillos sepuede emplear conpuede emplear contoda clase de Cuidos$ presiones y temperaturas f) anillos detoda clase de Cuidos$ presiones y temperaturas f) anillos de

"ra&to$"ra&to$como el de la &"ura$ se prestan muy bien a altascomo el de la &"ura$ se prestan muy bien a altastemperaturas.temperaturas.


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Ci"rr"! "i&-!Ci"rr"! "i&-!

Heducen los a%ustes yHeducen los a%ustes yre3isionesre3isiones

J un mnimo. -n ellos se lle"a aJ un mnimo. -n ellos se lle"a areducir 'asta un lmite que noreducir 'asta un lmite que no

ecede a unos Vilo"ramos porecede a unos Vilo"ramos por

miles de 'oras demiles de 'oras de

funcionamiento. -stos cierresfuncionamiento. -stos cierressonson

r"idos$ pero el monta%e esr"idos$ pero el monta%e es

Ceible y la mecani0aci#n seCeible y la mecani0aci#n se

reali0a con una toleranciareali0a con una tolerancia

mnima. ,a &"ura representamnima. ,a &"ura representaunouno

de estos cierres empleados ende estos cierres empleados en

cierto tipo de bombas.cierto tipo de bombas.


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Prdidas por rozamiento de disco y ventilacinPrdidas por rozamiento de disco y ventilacin

Estos dos tipos de prdidas son anlogos; pero no idnticos, y esEstos dos tipos de prdidas son anlogos; pero no idnticos, y es

preciso distinguirlos.preciso distinguirlos.

a)a) Prdidas por rozamiento de discoPrdidas por rozamiento de disco

Estas prdidas son tpicas de las mquinas giratorias, y por lo tanto deEstas prdidas son tpicas de las mquinas giratorias, y por lo tanto de

las TM, aunque en las T y las !om!as de "lice este tipo delas TM, aunque en las T y las !om!as de "lice este tipo de

rozamiento es !astante peque#o, y podr en general despreciarse. Elrozamiento es !astante peque#o, y podr en general despreciarse. El

rodete, como se muestra en la $igura es como un disco, que girarodete, como se muestra en la $igura es como un disco, que giradentro de una carcasa; en el interior del disco circula el $luido dedentro de una carcasa; en el interior del disco circula el $luido de

tra!a%o. &dealmente el disco de!era de girar en el 'aco; pero entra!a%o. &dealmente el disco de!era de girar en el 'aco; pero en

realidad la carcasa est llena del mismo $luido de tra!a%o. (a caparealidad la carcasa est llena del mismo $luido de tra!a%o. (a capa

delgada de $luido pr*ima a la super$icie del disco en rotacin esdelgada de $luido pr*ima a la super$icie del disco en rotacin es

lanzada "acia el e*terior por la $uerza centr$uga, y como no puedelanzada "acia el e*terior por la $uerza centr$uga, y como no puede

escapar, 'uel'e a tra's de las paredes estacionarias "acia el centro,escapar, 'uel'e a tra's de las paredes estacionarias "acia el centro,

crendose un e$ecto circulatorio continuo. Este mo'imiento tiene lugarcrendose un e$ecto circulatorio continuo. Este mo'imiento tiene lugar

a am!os lados del disco, como se muestra la $igura.a am!os lados del disco, como se muestra la $igura.


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En el interior de este tor!ellino giratorio 'a girando todo el lquidoEn el interior de este tor!ellino giratorio 'a girando todo el lquido

restante co 'elocidad apro*imadamente igual a la mitad de larestante co 'elocidad apro*imadamente igual a la mitad de la

'elocidad de rotacin del disco. El mo'imiento circulatorio, a!sor!e'elocidad de rotacin del disco. El mo'imiento circulatorio, a!sor!e

parte de la potencia al rodete por el motor de accionamiento en la +, oparte de la potencia al rodete por el motor de accionamiento en la +, o

por el agua en la T. Esta potencia perdida Ppor el agua en la T. Esta potencia perdida Prrse calcula por una $rmulase calcula por una $rmula

emprica e*istente, que tiene a la !ase la ecuacin $undamentalemprica e*istente, que tiene a la !ase la ecuacin $undamental

PPrr- n- n//dd00

1 $actor e*perimental no adimensional, que depende tam!in de la 1 $actor e*perimental no adimensional, que depende tam!in de la

densidad del $luidodensidad del $luido

n 1 re'oluciones por minuton 1 re'oluciones por minuto

d 1 dimetro e*terior del disco 2rodete)d 1 dimetro e*terior del disco 2rodete)

!) Prdidas por 'entilacin!) Prdidas por 'entilacin

(as prdidas por 'entilacin solo tienen lugar en las TM de admisin(as prdidas por 'entilacin solo tienen lugar en las TM de admisin

Parcial. En las TM solamente se dan en las tur!inas Pelton, que sonParcial. En las TM solamente se dan en las tur!inas Pelton, que son


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las 3nicas TM de admisin parcial. En ellas se producen salpicaduraslas 3nicas TM de admisin parcial. En ellas se producen salpicaduras

de agua, que inciden so!re la cu!ierta y re!ota de nue'o so!re elde agua, que inciden so!re la cu!ierta y re!ota de nue'o so!re el

rodete; o !ien salpicaduras de agua de un la!e so!re los la!esrodete; o !ien salpicaduras de agua de un la!e so!re los la!es

contiguos.contiguos.

(as prdidas por rozamiento y 'entilacin, lo mismo que las prdidas(as prdidas por rozamiento y 'entilacin, lo mismo que las prdidas

rozamiento de disco, so directamente proporcionales al pesorozamiento de disco, so directamente proporcionales al peso

espec$ico del $luido que !a#a el disco, y crecen con el aumento delespec$ico del $luido que !a#a el disco, y crecen con el aumento del

dimetro, de la altura de los la!es, de la 'elocidad de giro y crecendimetro, de la altura de los la!es, de la 'elocidad de giro y crecen

tam!in cuando disminuye al grado de admisin. uando la admisintam!in cuando disminuye al grado de admisin. uando la admisin

es completa 2T4, T5, que son T de reaccin, de admisin completa),es completa 2T4, T5, que son T de reaccin, de admisin completa),

(as prdidas por 'entilacin son iguales a cero.(as prdidas por 'entilacin son iguales a cero.

Perdidas por c"oquePerdidas por c"oque

El c"oque se produceEl c"oque se produce

6 7 la entrada de los la!es m'iles, cuando la tangente geomtrica al6 7 la entrada de los la!es m'iles, cuando la tangente geomtrica al


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la!e en la entrada no coincide con la direccin de la 'elocidadla!e en la entrada no coincide con la direccin de la 'elocidad

relati'a 8relati'a 899

a la entrada de los la!es $i%os de las coronas directrices de lasa la entrada de los la!es $i%os de las coronas directrices de las

+om!as, cuando la tangente geomtrica al la!e no coincide con la+om!as, cuando la tangente geomtrica al la!e no coincide con la

direccin de la 'elocidad a!soluta, cdireccin de la 'elocidad a!soluta, c::..

7m!as condiciones solo pueden conseguirse para unos 'alores de y7m!as condiciones solo pueden conseguirse para unos 'alores de y

< !ien de$inidos, que %unto con el 'alor de correspondiente se< !ien de$inidos, que %unto con el 'alor de correspondiente se

denominandenominan valores nominalesvalores nominales22


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rendimiento mas !a%o, cuando $uncionan $uera del punto nominal orendimiento mas !a%o, cuando $uncionan $uera del punto nominal o

punto de dise#o, que las mquinas de desplazamiento positi'o.punto de dise#o, que las mquinas de desplazamiento positi'o.

(as prdidas por c"oque son prdidas "idrulicas del mismo tipo que(as prdidas por c"oque son prdidas "idrulicas del mismo tipo que

las de rozamiento de $orma; pero, a di$erencia de aqullaslas de rozamiento de $orma; pero, a di$erencia de aqullas

prcticamente solo se producen en $uncionamiento $uera del punto deprcticamente solo se producen en $uncionamiento $uera del punto de

dise#o.dise#o.

Prdidas e*ternas o prdidas mecnicas, PPrdidas e*ternas o prdidas mecnicas, Pmm

Estas prdidas son comunes no solo a todas las TM, sino tam!in aEstas prdidas son comunes no solo a todas las TM, sino tam!in a

todas las mquinas de $luido y a todas las mquinas en general.


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pérdidas, saltos, potencias y rendimientos.ppt

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