Efectos de la Obstrucción del Flujo en una Turbina

Abstract

El rendimiento de una turbina, está sujeto al comportamiento del flujo a través de las directrices del distribuidor y de los álabes del rodete. Para evitar que el flujo de agua procedente del embalse introduzca cuerpos sólidos en el interior de la turbina, las centrales disponen de elementos de contención de estos cuerpos como rejas y mallas. Cuando alguno de estos elementos falla, es posible que se produzca una obstrucción en los canales del distribuidor o en los canales del rodete. Esta obstrucción produce una variación del flujo en la turbina que hace disminuir su rendimiento, así como un aumento de los niveles vibratorios del sistema. En este trabajo se compara mediante Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), el comportamiento del flujo en una turbina Francis trabajando en condiciones normales de operación y cuando se produce una obstrucción en su interior. Se presentan las fluctuaciones de presión en el distribuidor y se determinarán las frecuencias características del fenómeno de interacción rotor –estator para ambos casos.