D E F I N I C I Ó N D E TURBINA

En el latín es donde podemos encontrar el origen etimológico de la

palabra turbina que ahora nos ocupa, en concreto, deriva del término

latino “turbo”, que puede traducirse como “remolino”.

Hay que exponer además que la primera vez

que se utilizó la palabra citada fue a

principios del siglo XIX. Y es que la creó el

científico francés Benoit Fourneyron en el

año 1827 para definir a la turbina práctica a

la que dio forma. Esta fue uno de los muchos inventos que, a lo largo de

su vida, acometió aquel, que está considerado como el padre de la

turbina hidráulica.

Una turbina es una máquina formada por una rueda con varias

paletas. Al recibir un líquido de manera continuada en su parte central,

la turbina lo expulsa hacia su circunferencia y consigue aprovechar su

energía para generar una fuerza motriz.

Lo que hace una turbina, por lo tanto, es sacar provecho de

la presión de un líquido para conseguir que una rueda con hélices dé

vueltas y produzca un movimiento. Puede decirse, por lo tanto, que la

turbina es un motor que produce energía mecánica.

Las hélices o paletas de la rueda están ubicadas en su circunferencia.

El líquido que ingresa en la turbina, por lo tanto, genera la fuerza de

tipo tangencial que le otorga movimiento a la rueda, haciendo que gire.

Un eje, finalmente, se encarga de transferir dicha energía mecánica a

otra máquina o dispositivo.

Es posible distinguir entre una amplia variedad de turbinas de acuerdo

a su funcionamiento. Una turbina eólica, por ejemplo, es aquella que

aprovecha la energía cinética que se halla en el viento para conseguir

energía mecánica. Las turbinas eólicas eran frecuentes en los molinos.

La turbina hidráulica, en cambio, trabaja con la energía que está

presente en un fluido. Gracias al eje que se encuentra vinculado a la

rueda, esta clase de turbina puede ofrecer la energía necesaria para

movilizar una máquina o para producir energía eléctrica a través de un

generador. Las centrales hidroeléctricas, de hecho, utilizan turbinas de

esta clase.

No podemos pasar por alto la existencia de lo que se conoce como

turbina Kaplan. Esta es un tipo de turbina de agua que basa su

funcionamiento en un rodete que viene a realizar la misma función y de

manera similar que la hélice de una embarcación. Si se da en llamar así

es en honor a su inventor, el ingeniero austriaco Víktor Kaplan (1876 –

1934).

Aquel patentó dicho dispositivo y aunque, en un primer momento, se

consideró que no podría fabricarse ni tener el resultado esperado

finalmente acabó triunfando. Así, comenzó a emplearse tanto en

fábricas de textiles como en centrales eléctricas.

Por otro lado, también nos encontramos con la llamada turbina Francis,

que es de reacción y flujo mixto. Fue creada por James B. Francis, es de

tipo hidráulico y actualmente donde es empleada con mayor asiduidad

es en las centrales hidroeléctricas, ya que cuenta con una gran

eficiencia.

Dentro de la mencionada clasificación anterior se encuentran las

turbinas:

* de acción: el fluido no cambia de presión en ningún momento de su

paso por el rodete, sino que se reduce desde el valor que tiene al

ingresar en la turbina hasta alcanzar, en la corona directriz, la presión

atmosférica. Se distingue principalmente por no contar con una tubería

de aspiración. Una de las clases más eficientes es la turbina Pelton, la

cual tiene un flujo tangencial y un número bajo de revoluciones,

generalmente menor o igual a 30;

* de reacción: la presión de su fluido

cambia considerablemente al pasar por el rodete, ya que cuando

ingresa en éste su valor es superior al de la presión atmosférica y al

salir muestra una importante depresión. Entre sus características

principales se puede decir que cuenta con una tubería de aspiración

que conecta la zona de descarga de fluido con la salida del rodete.

Según la configuración de sus álabes (cada una de sus paletas curvas

hacia las cuales se dirige el impulso del fluido), es posible hablar de

turbina de álabes fijos y de álabes orientables (ambas pueden

tener flujo diagonal o de flujo axial).

Por otro lado se encuentra la turbina térmica, que se caracteriza por

el importante cambio de densidad que sufre su fluido de trabajo al

atravesar la máquina. A simple vista es posible distinguir dos grupos,

dados los rasgos principales de su diseño:

* la turbina a gas, que apela a un gas como fluido para obtener la

energía necesaria para su funcionamiento, y que no muestra un cambio

de fase del fluido cuando éste atraviesa el rodete;

* la turbina a vapor, en la cual el fluido de trabajo sí puede

experimentar cambios de fase al pasar por el rodete. Dos de los tipos

más comunes son las turbinas a vapor de agua y las turbinas a

mercurio.

Otros subgrupos que pueden reconocerse dentro de las turbinas

térmicas son:

* turbina a acción: la transferencia de energía solamente ocurre

cuando la velocidad del fluido cambia y el salto entálpico (de la

magnitud termodinámica que equivale a sumar su energía interna al

producto del volumen por la presión externa) se da únicamente en el

estátor (la parte fija dentro de la que gira el rotor);

* turbina a reacción: el salto entálpico se da en el estátor y en el

rodete, o bien solamente en el rotor.

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