Deteccin de la Cavitacin en Turbinas Hidrulicas.

Deteccin de la Cavitacin en Turbinas Hidrulicas. Cavitacin: Cuando un lquido fluye a travs de una regin donde la presin es menor que su presin de vapor, l liquido hierve y forma burbujas de vapor. Estas burbujas son transportadas por el lquido hasta llegar a una regin de mayor presin, donde el vapor regresa al estado lquido de manera sbita, implotando bruscamente las burbujas. Esta fenmeno se llama cavitacin.

Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared slida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el lquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto, ocasionando picaduras sobre la superficie slida. El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y vibraciones, dando la impresin de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la mquina.2

Aire en Aceite. Agua y Aire.

Resultado. Deteccin de la Cavitacin en Turbinas Hidrulicas La cavitacin deteccin se basa en la comprensin previa de la dinmica de la cavidad y su ubicacin dentro de la mquina. Este conocimiento ha sido obtenido en visualizaciones de flujo y mediciones con dispositivos de laboratorio, como un tnel de cavitacin de alta velocidad y un banco de pruebas de turbinas escala reducida.

Tipos de cavitacin en un hidroplano 2D (flujo de izquierda a derecha): (a) viaje de las burbujas, (b) hoja adjunta inestable

Principales tipos de cavitacin Cavitacin de Borde:Este tipo de forma en la unin del aspa con el cuerpo.Cuando el ngulo de incidencia que existe entre el aspa y el cuerpo es negativo es inestable y el tipo de cavitacin generada es muy agresiva.

Cavitacin Viaje de Burbuja. Se presenta en forma de burbujas separadas unido al lado hoja de succin cerca de la mitad de acorde al lado del borde de salida.Es el tipo ms grave de cavitacin y ruidosa y reduce significativamente la eficiencia de la maquina.Puede provocar mucha erosin y colapso de las aspas.

Crecen con la carga de alcanzar su mximo cuando la mquina opera en condicin de sobrecarga con la ms alta velocidad de flujo.8Tcnicas de Deteccin. Los mtodos para detectar la cavitacin en mquinas reales se basan en la medicin y la anlisis de las seales inducidas.las seales medidas pueden estar contaminados por el ruido procedentes de otras fuentes de excitacin de origen hidrodinmico, mecnica o electromagntica.

Debe tenerse en cuenta de que el ruido de cavitacin no se puede medir directamente porque las seales son atenuadas durante su propagacin.

Mtodo de Medicin. En el caso de acelermetros, si se encuentran en una gua de rodamiento no hay letras adicionales se utilizan, pero para paleta de gua y los proyectos de medidas de tubos, GV y DT se aaden, respectivamente.

Los nmeros se utilizan para definir la posicin angular que se refiere a la tubera de carga, como se indica en la figura. Para los sensores montados en direccin radial los nmeros van de 11 a 14 y para los sensores montados en direccin axial los nmeros van del 15 al 18, empezando siempre paralelo a la tubera forzada y el avance 90, en el sentido de la rotacin de la turbina.Esquema de una seccin de turbina transversal con las cifras de referencia utilizados para definir los lugares de medicin en direcciones radial y axial.

Prototipo Turbina Kaplan. Las fotografas de la erosin aparecieron en una de las palas. Esta turbina tiene un nominal Caudal de 225 m3 / s, y una cabeza neta de 34 m. La mxima potencia de salida es de 73 MW. La velocidad de rotacin es de 125 rpm (ff=2,08 Hz). Tiene seis cuchillas y 24 paletas de gua.

Las vibraciones en A13 como una funcin de la condicin de funcionamiento para el prototipo de la turbina Kaplan.