Informe 2 de Fluidos2

8/17/2019 Informe 2 de Fluidos2

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UNIVERSIDADNACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍAEscuela Profesional e In!enier"a ci#il

CURSO$ MECANICA DE FLUIDOS II

INFORME N%&

TEMA$ VISITA TECNICA A LA CENTRALHIDROELECTRICA EL CHICCHE

DOCENTE$ In!' PORFIRIO MEJIA DIA(

GRUPO$ A

ALUMNO$ Prieto Ortiz, Abel

INFORME N° 02

VISITA TECNICA

I. INTRODUCCION.


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería-E.A.P. de Ingeniería Civil

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de

energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos queaprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas

centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de

un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico.

El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina

hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en

energía eléctrica. En el presente trabao analizaremos la infraestructura de toma,

desvió, ! generación hidroeléctrica de la central hidroeléctrica el "hicche. "on el

propósito de conocer, analizar ! evaluar su adecuado funcionamiento.

II. OBJETIVOS

"onocer la infraestructura presente que permiten en correcto funcionamiento de la

central hidroeléctrica. "onocer los principios básicos en la infraestructura de centrales hidroeléctricas #

Evaluar el estado de la infraestructura de toma ! desviación. "onocer el funcionamiento de la "entral $idroeléctrica el "hicche.

%%%. JUSTIFICACIÓN Es conveniente realizar el presente trabao con la &nalidad de contrastar para los

conocimientos aprendidos en clases con un pro!ecto real. 'ediante el presente

informe podemos garantizar que la central hidroeléctrica El "hicche produce energía

segura ! puede satisfacer las necesidades de electricidad en la población sin

problemas, las bondades de esteinforme seria dar una idea mas completa sobre lo

que es la generación de energía eléctrica ! así tener una orientación sobre lo que

seria estudiar una carrera que tenga que ver con la generación de energía ! conocer

como seria trabaar en una central hidroeléctrica.

IV. UBICACIÓN(.).(. *olítica+tuzco - El "hicche

. MARCO TEÓRICO CONTEXTO MUNDIAL

MECANICA DE FLUIDOS II PRIETO ORTIZ, ABEL


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-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------El actual sistema energético a nivel mundial está basado en la generación de energía

a partir de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón mineral ! el gas. ageneración de energía a partir de estas materias está siendo ampliamentereplanteada por varias razones+ son recursos limitados que se encuentran en puntosconcretos del planeta, su uso a gran escala está provocando graves efectos sobre elmedio ambiente ! la salud de los seres humanos, ! se están agotando las reservasnaturales comprometiendo el futuro de las nuevas generaciones.

/S E01/2/S 3E /S "E014/ES $%34E5"14%"/S S0 E%3E01ES+ # 0o requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía,constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita. # Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.

# / menudo puede combinarse con otros bene&cios, como riego, protección contra lasinundaciones, suministro de agua, caminos, navegación ! a6n ornamentación delterreno ! turismo. # os costos de mantenimiento ! e7plotación son baos. # as obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica tienen unaduración considerable. # a turbina hidráulica es una máquina sencilla, e&ciente ! segura, que puedeponerse en marcha ! detenerse con rapidez ! requiere poca vigilancia siendo suscostes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

/ *1E0"%/ 3E 80/ "E014/ $%34E5"14%"/Se mide generalmente en 'egavatios 9':; ! se calcula mediante la fórmulasiguiente+ 3onde+# *e < potencia en vatios 9:;# = < densidad del fluido en >g?m@# At < rendimiento de la turbina hidráulica 9entre B,CD ! B,F;# Ag < rendimiento del generador eléctrico 9entre B,G ! B,C;# Am < rendimiento mecánico del acoplamiento turbina alternador 9B,D?B.; # H < caudal turbinable en m)?s # $ < desnivel disponible en la presa entre aguas arriba ! aguas abao, en metros9m;

En una central hidroeléctrica se de&ne+

# *otencia media+ potencia calculada mediante la fórmula de arriba considerando elcaudal medio disponible ! el desnivel medio disponible.# *otencia instalada+ potencia nominal de los grupos generadores instalados en lacentral.

"/S/ 3E 'IH8%0/S Es la construcción en donde se ubican las máquinas 9turbinas,alternadores, etc.; ! los elementos de regulación ! comando. En la &gura siguientetenemos el corte esquemático de una central de caudal elevado ! baa caida.



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-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------a presa comprende en su misma estructura a la casa de máquinas. Se observa en la

&gura que la disposición es compacta, ! que la entrada de agua a la trubina se hacepor medio de una cámara construida en la misma presa. as compuertas de entrada! salida se emplean para poder dear sin agua la zona de las máquinas en caso dereparación o desmontaes.

Turbinas

as turbinas e7traen energía de un Juo mientras que las bombas hidráulicasadicionan energía 9carga total; al Juo que la circula. El conunto de álabes austadosal ee de la turbina o bomba recibe el nombre de rodete o rotor. as dos clases másgenerales de turbinas son las de impulsión o acción ! las de reacción. as primeras

operan bao la acción de uno o varios chorros libres de alta velocidadK cada chorro seacelera hasta obtener su alta velocidad mediante una tobera e7terna al rodete de laturbina. Si los efectos de rozamiento se consideran insigni&cantes ! la fuerza de lagravedad, la presión del Juido ! su velocidad relativa al rodete no cambian durantesu paso a través de los álabes de la turbina. 3e este modo la e7pansión del Juidodesde una presión alta en una turbina de impulso, se lleva a cabo en varias toberase7ternas a los álabes, ! por lo tanto el rodete no se encuentra completamente lleno.

as turbinas pueden ser dispositivos mu! sencillos, como los molinos de viento o bienconstituir sistemas mu! compleos con numerosas etapas formadas por álabescuidadosamente diseLados, como en las turbinas de vapor de gas.

"omo en este caso estamos hablando de turbinas hidráulicas, el Juido que las haríafuncionar sería el agua, pero puede valer cualquier otro Juido.

*ara cualquier tipo de turbina que veremos posteriormente, la fórmula siguiente estotalmente válida, ! nos muestra la "aída de agua+

< argura del río 9m;

$ < *rofundidad 9m;

" < 1ra!ecto 4ecorrido 9MN;

1 < 1iempo gastado 9s;

H < "aída 9l?s;3.1. Datos técnicos de las turbinas

Potencia de las turbinas hidráulicas

Suponiendo que O1 es el rendimiento de la turbina, la formula queda como+

Rendimiento de las turbinas hidráulicas



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-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"omo sucede en todas las máquinas, durante el funcionamiento de las turbinas se

producen pérdidas de energía que determinan el rendimiento de aquéllas. asprincipales causas que producen estas pérdidas de energía son+

4ozamiento del agua en el distribuidor.

*érdidas en el rodete producidas por el choque de entrada ! por el cambio bruscode velocidad de los &letes de agua que salen del distribuidor ! chocan con los bordesde los álabes del rodete.

4ozamiento del agua en el tubo de aspiración.

3istancia que ha! entre el distribuidor ! el rodete, por donde se escapa una partedel agua.

4esistencias pasivas en los coinetes, gorrones, etc.

elocidad de salida del agua que, aunque pequeLas es necesaria para que elagua salga al e7terior de la turbina.

El conunto de todas estas pérdidas determina el rendimiento de la turbina. En lasturbinas modernas, el rendimiento es elevado ! oscila entre B,PD ! B,D.

En una misma turbina, los rendimientos son mu! variables ! dependen,naturalmente, del caudal !a que la altura del salto es constante. / falta de otrosdatos, las turbinas se pro!ectan para que sus rodetes den el má7imo rendimiento alos )?F de carga, es decir, para un caudal igual a tres cuartos del má7imo admisible.3e esta forma, se consigue que las turbinas no tengan un rendimiento

e7cesivamente bao a carga parcial, teniendo en cuenta que, por lo general, duranteel aLo, trabaan más horas a carga parcial que a plena carga.

Velocidad específica

Se denomina velocidad especí&ca de una turbina hidráulica a la velocidad a la cualtrabaaría una turbina e7actamente homóloga 9es decir, de la misma formaconstructiva pero más reducida;, desarrollando una potencia de ( ", bao un saltode ( m.

Esta relación se e7presa la siguiente fórmula+

n < velocidad de la turbina 9r.p.m;

* < potencia de la turbina 9";

h < altura del salto 9m;

a velocidad especí&ca es un índice para determinar, en cada caso, cuál es el tipo deturbina más apropiado. En efecto, seg6n pruebas e7perimentales efectuadas, lasturbinas tienen buen rendimiento sólo entre ciertos límites de su velocidadespecí&ca. *or ello, dicha velocidad especí&ca ha de servir de indicación para laelección de la turbina más conveniente en cada caso.



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-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3.2. Tipos de turbinas

"omo !a hemos visto hasta ahora, disponemos de ) tipos de turbinas diferentes,pero no son las 6nicas. 5stas son+ *elton, Qaplan ! Rrancis.

"ada una de éstas se utiliza dependiendo de la con&guración de la central 9altura delsalto, potencia, situación geográ&ca, disponibilidad, uso, etc.;.

as ) las vamos a ver, pero una vista general, sin meternos demasiado en sucompleto funcionamiento.

VI. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO

Se utilizó el método de la visita, entrevista !a que además de hacer el recorrido porlas estructuras hidráulicas, fue necesario al no haber su&ciente bibliografía sobre eltema, plantear preguntas para hacérselas al ingeniero encargado ! así poder obtenercaracterísticas especí&cas sobre la generación de energía, mantenimiento, laestructura, la forma operativa ! la estructura también se utilizo el método deobservación para poder tener una idea mas amplia sobre la generación de energía,se observo el embalse de agua ! como se abren las compuertas para que el aguacaiga hacia los conductos así se pudo entender el funcionamiento de la planta$idroeléctrica 3e El "hicche también se pudo observar la estructura.



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VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a estructura de toma se encuentra en mal estadoK tanto las compuertas como elbarrae están deteriorados !?o erosionados debido a la dinámica Juvial del rio !sedimentos trasportados.

El canal de conducción no tiene su&ciente borde libre lo que puede generardesbordes en épocas de e7cedencia.

/lgunas zonas presentan riesgos debido posibles derrumbes lo que puede generarobstrucción del canal o contaminación con materiales gruesos en zonas nocontrolables los mismos que pueden provocar daLos en las turbinas

Se recomienda realizar un estudio concienzudo sobre la hidráulica del canal, sudiseLo, su borde libre, asi como de las estructuras hidráulicas encontradas.

/demás de ello es recomendable proteger algunas zonas en las que debido a ladinámica geológica se puedan presentar derrumbes que afecten directamente a laestructura del canal

VIII. PANEL FOTOGRAFICO



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IX. BIBLIOGRAFIA: Longa Álvarez, Joseph. Estática de los fluidos. Universidad Nacional de Cajamarca.

!"".

http://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtml#ixzz3zDckw700.

http#$$documentos.dga.cl$%&'(")**v+.pdf

http://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtml#ixzz3zDckw700http://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtml#ixzz3zDckw700

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