Estudio del funcionamiento de bombas axiales operando como turbinas

Abstract

En la presente tesis se realiza un relevamiento del estado del arte relacionado con la utilización de bombas como turbinas. Debido a las condiciones hidrológicas y topográficas de Uruguay, el tipo de turbomáquina más conveniente a ser instalado en centrales hidroeléctricas (de cualquier porte) son las axiales. Por ello se hace énfasis en la utilización de bombas axiales como turbinas. Luego se presentan las principales características de bombas y turbinas axiales, destacando las diferencias y semejanzas entre ambas. Se analiza el comportamiento hidráulico en modo bomba y en modo turbina, utilizando ecuaciones teóricas. Se enumeran algunas causas que provocan pérdidas en el intercambio energético entre el fluido y la turbomáquina, y se estudia cómo afectan el desempeño en ambos modos de funcionamiento. Por último se describe el ensayo de funcionamiento de una bomba axial con ángulo de pala variable, en modo bomba y en modo turbina. Se describe el banco de ensayos utilizado y las principales características de la bomba ensayada. El ensayo realizado con un ángulo de pala de 10º, permitió obtener la curva característica en modo bomba y en modo turbina, hasta el caudal de máximo rendimiento. A partir de estas curvas, se obtuvieron los parámetros característicos correspondientes al punto de máximo rendimiento para dicha apertura. Por último se obtuvieron los coeficientes entre los parámetros característicos en modo turbina y en modo bomba, siendo comparables con los valores encontrados en las referencias bibliográficas.