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Tipos de turbinas

Fecha actualizada 17 abril, 2017

Una turbina es un motor que convierte energía del aire o de un fluido en energía mecánica. La turbina aprovecha la energía cinética generada por el flujo continuo de agua, vapor, aire o gas que rota una rueda o cilindro y lo transforma en energía mecánica o eléctrica. Existen diferentes tipos de turbina, y pueden clasificarse fácilmente en turbinas de acción o reacción, dependiendo del modo de funcionamiento.

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Turbinas de vapor

Las turbinas de vapor son similares a los motores de combustión. Funcionan convirtiendo la energía térmica almacenada en el vapor, en energía mecánica. Las plantas eléctricas generan vapor por medio de gas natural, combustible o reactores nucleares. El vapor es luego canalizado a través de una turbina de múltiples etapas de modo de girar los álabes, los cuales impulsan al generador eléctrico.

Turborreactor

En un turborreactor, un impulsor con la forma parecida a un ventilador es colocado dentro de un ducto que tiene la forma parecida a la de un cilindro. Cuando el ducto está orientado en la sección transversal, permite al diseñador afectar la presión y velocidad del flujo de aire reduciendo las pérdidas de impulso de los vórtices de los extremos del ventilador. Este tipo de propulsión se utiliza de manera primaria en aeronaves, aerodeslizadores e hidrodeslizadores.

Turbina estatorreactor

El flujo de gas se dirige hacia los álabes del rotor mediante paletas estáticas de admisión en turbinas multi-etapa. En las turbinas estatorreactores, el remolino de salida en el flujo de gas de un rotor de turbina precedente es dirigido hacia otra etapa del rotor que gira en sentido inverso, situada inmediatamente a continuación.

Turbina Pelton

Una turbina Pelton es una turbina de agua eficiente que fue inventada por Lester Allan Pelton en 1870. La turbina Pelton utiliza el principio de la segunda ley de Newton que establece que “un cuerpo se acelerará con una aceleración proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a su masa” para extraer energía del fluido de un jet. Esto significa que la turbina Pelton es una máquina de acción. Antes de los diseños de Pelton existían otras variaciones de las turbinas de acción, pero tenían graves fallas en sus diseños que las tornaban muy ineficientes. La velocidad del agua a la salida de estas turbinas era muy alta, ocasionando la pérdida de una considerable cantidad de energía. En el diseño Pelton, la velocidad del agua es reducida tornándola muy eficiente.

Turbinas eólicas

Las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica, la cual puede utilizarse directamente en maquinarias para propósitos tales como bombear agua, moler piedras o cortar maderas. En este caso la máquina se conoce cómo molino de viento. En otros casos la energía mecánica puede ser convertida en electricidad, en cuyo caso se denomina unidad de energía eólica (WPU), conversor de energía eólica (WEC) o aerogenerador.

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Referencias

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