Bernoulli expreso que un fluido sin viscosidad ni
rozamiento que circule por un conducto va permanecer constante su energía en
todo su recorrido.
Según lo dicho anterior por Bernoulli podemos afirmar que
la energía del agua consta de tres componentes:
- Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el agua.
- Potencial gravitacional: es la energía debido a la altura que el agua posea.
- Energía de flujo: es la energía que el agua contiene debido a la presión que posee.
La siguiente ecuación conocida como "Ecuación de Bernoulli"
(Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.
- Donde :
= velocidad del fluido en la sección considerada.
= densidad del fluido.
= presión a lo largo de la línea de corriente.
= aceleración gravitatoria
= altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
·
Viscosidad (fricción
interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se
aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido.
·
Caudal constante
·
Flujo
incompresible, donde ρ es constante.
·
La
ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo
irrotacional
Respecto a las turbinas concluimos que trabajan bajo el principio físico de reacción, debido a que estas aprovechan la fuerza del agua haciendo que las hélices se muevan transformando la energía potencial en energía cinética sin necesidad de instrumentos intermedios.
La transformación de energía mecánica a eléctrica se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre el estator de la turbina. Este sistema está basado en la ley de Faraday, quien encontró que cuando un imán se mueve, hace que la electricidad fluya.
En un gran generador, electro imanes realizan mediante la circulación de corriente a través de lazos de alambre enrollado alrededor de pilas de láminas de acero magnético. Son los llamados polos de campo, y se montan en el perímetro del rotor.
El rotor está unido al eje de la turbina, y gira a una velocidad fija. Cuando el rotor gira, hace que los polos de campo (los electro-imanes) superaren a los conductores montados en el extractor. Esto, a su vez, hace que la electricidad fluya hacia la salida de terminales del
generador.
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