Cebras en zoo de Córdoba. Autor www.caballano.com

 

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Turbinas Hidroeléctricas

Turbina Kaplan

La información de ésta sección ha sido extraída del libro: "Mecánica de Fluidos Incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas", del Catedrático Profesor D. José Agüera Soriano, perteneciente al departamento de Química Física, y Termodinámica Aplicada (Área de Máquinas y Motores Térmicos) de la Universidad de Córdoba. Sin duda alguna el mejor libro de mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Para todos aquellos que necesiten profundizar en estos temas, recomiendo su adquisición y consulta.

Entre 1910 y 1918 el ingeniero austríaco Kaplan desarrolla una turbina hélice con los álabes de rodete orientables, y que lleva su nombre. Al poder variar la posición de los álabes, puede buscarse que su inclinación coincida en cualquier punto de funcionamiento con la dirección del flujo a la entrada del rodete, por lo que se adapta bien a cualquier carga.

Al ser un desarrollo de las turbina hélice, podemos decir que el paso de flujo es totalmente axial, es decir, paralelo al eje de giro del rodete. Son el paso siguiente a las Francis, es decir su campo de aplicación va desde ns=450 a un ns=900, aunque podemos forzarla y llevarlas a trabajar solapando parte del campo de las Francis hasta ns=300. Las turbinas hélice tienen un buen rendimiento a carga normal, es decir mayor del 90% de la Q de diseño, después decaen fuertemente. Con las Kaplan, gracias a su sistema de variación de posición de los álabes, aprovechamos un mayor rango de Q manteniendo el rendimiento. Para el calculo de este tipo de turbinas nos apoyaremos en el DIAGRAMA y operaremos de forma similar a la turbina Francis.

El cambio de posición de los álabes del rodete se realiza mediante un servomotor colocado preferentemente en el interior del cubo de dicho rodete.

Como las turbinas Kaplan ah evolucionado en el sentido de grandes potencias con un máximo campo de aplicación. Existen algunas de hasta 550 m3/s y alturas de hasta 60,5 metros.