Turbinas y Redes de Distribución de Agua: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

  1. Si en una red de distribución de agua potable se colocan contadores en las bocas de agua para el riego y la limpieza, ¿qué rendimientos de la red mejoran? Rendimiento de la gestión de la medición y rendimiento global del sistema.

  2. Explicar los pasos a seguir en el dimensionamiento de la red de la figura. Comprobar si es posible por gravedad: Se coloca una turbobomba al inicio del depósito. Dimensionar las tres tuberías con un criterio de velocidad adecuada. Calcular las pérdidas de carga en tuberías. Calcular la altura manométrica que exige cada nudo de consumo a la turbobomba.

  3. ¿Por qué en las turbinas Francis se regula el caudal desde el distribuidor y no con la válvula de mariposa situada en la entrada de la turbina? Genera mucho menos pérdida de carga.

  4. ¿Por qué son orientables los álabes de la turbina Kaplan? Cuando se regula el caudal con el distribuidor, la turbina sostiene el rendimiento, gracias a tener los álabes orientables.

  5. ¿Cuál es la función del tubo difusor en las turbinas de reacción? Aumentar el rendimiento hidráulico de la turbina, aumentando el salto efectivo. El rodete genera vacío a la entrada del tubo difusor.

  6. Funcionamiento de una central de acumulación por bombeo: Abastecer la demanda en puntos. Al haber bombeado agua por la noche, durante el día podemos turbinar el agua según la demanda punta.

  7. ¿Cómo reaccionaría una turbina ante una disminución en el consumo eléctrico? Disminuye el par resistente en el eje, aumenta n, pero como n debe mantenerse constante, se cierra el distribuidor, reduciendo el caudal.

  8. Pozo de registro: Red unitaria, porque el colector está abajo del todo.

  9. ¿Es necesario colocar tanques de tormentas en la red de aguas pluviales? Razonar la respuesta. Sí, las primeras aguas de lluvia están contaminadas.

Extra

  1. Función del tubo de difusor: desviar el chorro del rodete. Esto nos permite cerrar el inyector de espacio y limitar la sobrepresión.

  2. Pozo de registro con resalto: se colocan para evitar grandes pendientes en los colectores.

  3. Pendiente mínima: para evitar altas velocidades que originan la rotura de las tuberías. Pendiente máxima: es porque puede haber sedimentación de sustancias que dañan la tubería y haya obstrucciones.

  4. Importancia de las centrales de acumulación de bombeo en el sistema energético eléctrico: abastecer la demanda en punto. Al haber bombeado agua por la noche, durante el día podemos turbinar el agua según la demanda punta.

  5. Turbina Kaplan espiral: estamos ante una turbina Kaplan, la cual se utiliza para alturas netas = 2-70 m y caudales muy grandes. El número de álabes de estas turbinas varían entre tres y siete, y cuanto mayor diámetro tiene, menor número de álabes tiene.

  6. Turbina Kaplan bulbo: tiene la particularidad de disponer, junto al rodete, un bulbo en el que dentro del se aloja el generador eléctrico. Por ello, no dispondremos de cámara espiral. Son, en este caso, turbinas axiales. De esta manera, disminuyen las pérdidas mecánicas y las orgánicas, y se mejora el rendimiento mecánico.

  7. Central de agua fluyente:

    1. Presa-embalse: embalsar agua y elevar el nivel del agua.
    2. Canal de derivación: derivar el agua del embalse.
    3. Depósito de carga: regular caudal a su paso.
    4. Tubería de presión: entrada a la turbina.
    5. Salas de máquinas: turbina más generador eléctrico.
    6. Canal de desagüe: devolver el fluido al río.
  8. Turbina Kaplan:

    1. Eje turbina.
    2. Álabes orientables.
    3. Generador.
    4. Cubo.
    5. Distribuidor: regular caudal.
    6. Tubo difusor.
    7. Cámara espiral.
  9. Función de estos elementos de la central:

    • Aliviadero de avenidas: para grandes lluvias, poder vaciar la presa fácilmente.
    • Escala de peces: peces migratorios que puedan ir río arriba.
    • Desagüe de fondo: garantizar el caudal ecológico o permitir el vaciado del embalse.
    • Compuerta de una presa: retener el agua de la presa.
  10. Misión del canal de derivación en una central de agua fluyente: derivar parte del flujo hacia el depósito de carga para después ser turbinado.

  11. Diferencia fundamental entre las turbinas hélice, bulbo y Straflo:

    • Hélice: generador separado del rodete (Kaplan).
    • Bulbo: rodete, junto a él un bulbo con el generador en su interior.
    • Straflo: rotor del generador en la periferia del rodete.
  12. Mougnie: para realizar el dimensionamiento de la red (diámetros de las tuberías), pero de bombeo.

  13. Definir estos conceptos:

    • Potencia neta: potencia por el flujo a la turbina.
    • Par real: el par obtenido en el eje de la turbina.
    • Altura de Euler: energía por unidad de peso obtenida en el rodete de la turbina.

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