Tipos de Turbinas Hidráulicas: Acción vs. Reacción y su Clasificación

Según el grado de reacción (σ): Esta clasificación depende de la variación de la presión al paso de la corriente fluida a través del rodete.

Análogamente al caso de las bombas, se define el grado de reacción de las turbinas como la relación entre la altura de presión absorbida por el rodete y la altura total absorbida.

Turbinas de acción (σ=0)

El agua sale del distribuidor y entra al rodete con presión manométrica nula. Es decir, la energía que se entrega al rodete es en forma de energía cinética.

Funcionamiento de una turbina de acción: A lo largo de la tubería forzada, la altura de presión aumenta a costa de la altura geodésica. La altura de velocidad permanecerá constante si la sección de la tubería es constante. En el distribuidor, la altura de presión relativa baja a cero y se convierte (salvo pérdidas) en energía cinética.

El rodete trabaja a presión constante (p1 = p2) y puesto que la turbina no tiene tubo de aspiración, se cumple que p1 = p2 = ps = patm. La altura de velocidad disminuye ya que una gran parte se convierte en energía útil en el eje.

Es decir, el rodete transforma energía cinética en energía útil en el eje.

Turbinas de reacción (σ≠0)

El agua sale del distribuidor y entra al rodete con cierta presión manométrica positiva. A su paso por éste, pierde dicha presión llegando a ser nula a la salida o incluso negativa.

Funcionamiento de una turbina de reacción: A lo largo de la tubería forzada, la altura de presión aumenta a costa de la altura geodésica.

La altura de velocidad permanecerá constante si la sección de la tubería es constante.

En el distribuidor, la altura de presión disminuye, aunque no hasta la presión atmosférica. La altura cinética aumenta, salvo pérdidas, a costa de la presión.

En el rodete la presión sigue disminuyendo (p1 > p2) pudiendo llegar a ser inferior a la atmosférica en el caso de que exista tubo de aspiración. La altura cinética disminuye también. Es decir, el rodete transforma energía de presión y cinética en energía útil en el eje.

En el tubo de aspiración la energía de presión aumenta desde un valor negativo (relativo) hasta la presión atmosférica a costa de disminuir la energía cinética. Gracias al tubo de aspiración EL SALTO DE PRESIÓN EN EL RODETE HA SIDO MAYOR.

Según el número específico de revoluciones (n_s)

La velocidad específica es la velocidad de giro del rodete de la turbina modelo de una serie de turbinas semejantes que con un salto de 1 m es capaz de producir una potencia en el eje de 1 C.V. Al igual que sucede con las bombas, existe una relación directa entre el valor de n_s y la forma del rodete.