Turbina de discos lenticulares.

Turbina de discos lenticulares.

La turbina, la podemos considerar,

como una turbina de reacción y puede funcionar, con un fluido líquido o gaseoso.

El rodete de la turbina, está equipado con los elementos siguientes:

El eje (2). Trabaja normalmente en posición vertical; en la parte superior, se instala una brida (1) de acoplamiento y en la parte inferior un buje (5) o cojinete de apoyo.

El disco (3). La sección del disco, es de lente plano convexa. En la parte superior, se tallan tres álabes (6), formando ángulos de 120º. Se acoplan al eje (2) con una chaveta. El número de discos, puede ser uno o varios.

Perfiles aerodinámicos (4). Los discos van reforzados en la periferia con dos perfiles aerodinámico, separados por un ángulo de 180º.

La fórmula de cálculo:

Preal= 1/2 ηt ρ n S V3

Preal = Potencia útil; ηt = Rendimiento total; n = Número de discos; S = Área barrida; V = velocidad del fluido

Descripción detallada de la invención El rodete de la turbina, está equipado con los elementos siguientes:

El eje (2) . Trabaja normalmente en posición vertical; en la parte superior, se instala una brida (1) de acoplamiento y en la parte inferior un buje (5) .

El disco (3) .La sección del disco, es de lente plano convexa. En la parte superior, se tallan tres alabes (6) , formando ángulos de 120°. Se acoplan al eje (2) con una chaveta, para evitar el deslizamiento. El número de discos, puede ser uno o varios, dependiendo de las condiciones de trabajo.

Perfiles aerodinámicas (4) . Los discos van reforzados en la periferia con dos perfiles aerodinámico, separados por un ángulo de 180°'

La turbina convierte la energía del fluido en movimiento, en energía mecánica o eléctrica. Si la conectamos a un generador eléctrico, tendremos energía eléctrica y si la conectamos a una bomba o cualquier otro dispositivo, tendremos energía mecánica.

La fórmula para el cálculo de la potencia es la siguiente:

P=FV dónde P = potencia F = fuerza de sustentación V = velocidad del fluido La fuerza de sustentación se calcula por la fórmula siguiente: F = 112 p S V2 dónde

p = densidad del fluido S = área barrida V = velocidad del fluido sustituyendo tenemos P = 112 p S V3 la potencia real es:

Prea1 = Cp 11112 p S V3 donde Cp = coeficiente de potencia 11 = rendimiento de la máquina Rendimiento total 11t = Cp 11 sustituyendo Preal = 1I211t p S V3 Si n = numero de discos Prea1 = 112 11t p n S V3

Ventajas de la invencción: Reduce prácticamente a cero los problemas de cavitación. Puede funcionar con aire o agua indistintamente ó simultáneamente. Aumentando el número de discos, aumentamos el área de sustentación, sin variar la velocidad periférica.

Aplicaciones industriales: En centrales de producción de energía eléctrica. Para el bombeo de fluidos líquidos ó gaseosos

DIBUJO N° l (Alzado)

(1) = Brida de acoplamiento; (2) = eje; (3) = Disco lenticular plano convexo; (4) = Perfiles aerodinámicos, instalados a 1800 (5) = Buje ó cojinete de apoyo DIBUJO N° 2 (Planta)

(6) = Álabes tallados en el disco, instalados a 1200

Exposición detallada de un modo de realización de la invención Si hacemos pasar una corriente de aire por un conducto, de sección de entrada S1 y sección de salida S2 y S2 es menor que S], la velocidad de salida del aire V2 = V1S1/S2, de acuerdo con la ley de continuidad. Si variamos adecuadamente la relación S1/S2, podemos, teóricamente aumentar la velocidad de salida, en una cantidad ilimitada. En la práctica, por limitaciones en de fabricación y resistencia de materiales, existe una velocidad máxima.

DIMENSIONADO DE UNA TURBINA DE 1500 KW. (CON AIRE) Aplicando la fórmula de potencia P = 1/2 11t Pn S V3 Si tenemos una velocidad del aire de 100 m/seg. y queremos una turbina de 4 discos, necesitamos un área barrida de: S = P*2*100/11t P n V3 m2 dónde P = 1500 KW, P = 1, 2, n = 4 V = 100 m/seg. y 11t = 0, 3 (para una relación de velocidades de 5) sustituyendo S = 1500*2* 100/0, 3 * 1, 2 * 1003 * 4 = 30000011440000 = 0, 2 m2 luego D = (0, 2*4/3, 14) 1/2 = 0, 5 m de diámetro. Como la relación de velocidades 2JI W r/60V = 5 W = 5 * 60 *VI JID = 5*60*100/3.14*0, 5 = 30000/1, 57 = 19000rpm.

DIMENSIONADO DE UNA TURBINA DE 1500 KW (CON AGUA) Para una velocidad del agua de 10 m/seg. Diámetro del disco = 560mm (redondeando)

Revoluciones = 1750 rpm (redondeando)

l. Turbina de reacción de discos lenticulares, para funcionamiento continuo, que transforma la energía cinética de un fluido líquido (agua) ó la energía cinética de un fluido gaseoso (aire) , en energía mecánica.

El rodete de la turbina, está equipado con los elementos siguientes:

El eje (2) . Trabaja normalmente en posición vertical; en la parte superior, se instala una brida (1) de acoplamiento y en la parte inferior un buje (5) ó cojinete de apoyo.

El disco (3) .La sección del disco, es de lente plano convexa. En la parte superior, se tallan tres álabes (6) , formando ángulos de 120°. Se acoplan al eje (2) con una chaveta, para evitar el deslizamiento. El número de discos, puede ser uno o varios.

Perfiles aerodinámicas (4) . Los discos van reforzados en la periferia con dos perfiles aerodinámico, separados por un ángulo de 180°· Una turbina caracterizada porque puede funcionar con fluido líquido o gaseoso, indistintamente o simultáneamente. Con aplicación en la producción de energía eléctrica y bombeo de gases y líquidos.