La Energía eléctrica (1911-08-25 00:00:00), página 4

TURBINAS DE VAPOR

Relaciones entre la velocidad periférica y el rendimiento térmico (I).

En la teoría de la turbina de vapor, algo difusa de exposición, puntos concretos de su examen, ofrecen bastantes dudas. Nos parece oportuno aclarar algunos, y, entre éstos, los conceptos de la clasificación y el desarrollo de las fórmulas que ligan la velocidad periférica con el rendimiento térmico.

Por el sentido de la marcha del vapor se dividen las turbinas en axiales y radiales, y éstas en centrifugas ó centripetas, según la dirección del vapor. En realidad, las de uso corriente son todas axiales, y por ello se establece la distinción entre las de acción y reacción fundada en consideraciones térmicas.

Es sabido que se designa por elemento de una turbina el conjunto que forman un distribuidor y una rueda motriz, quedando la junta como intermedia, ó sea un espacio libre que, con arreglo á la presión que en ella actúa, se hace la citada clasificación.

Escalonadamente, la distribución de presiones es la siguiente:

    Distribución.
    Junta.
    Corona motriz.

    De acción
    \( p_0 > p_1 \)
    \( p_1 = p_2 \)
    \( p_2 \)

    De reacción
    \( p_0 > p_1 \)
    \( p_1 > p_2 \)
    \( p_2 \)

En la junta de la turbina de acción se crea una depresión por ser \( p_0 > p_1 \). En virtud de la fórmula de Weissbach que rige la salida adiabatíco (aplicable por la rapidez del fenómeno), efecto de aquella depresión nace una velocidad \( v_o \), que es la absoluta de entrada y que engendra la fuerza viva originaria del trabajo; al abandonar el distribuidor, como la velocidad de salida de la rueda distribuidora es función de \( p_3 \), que es igual á \( p_1 \) y que se puede considerar como invariable, efectúa el vapor en su tránsito una impulsión, un empuje ó una acción, sin que se expande en el trayecto motor.

En la de reacción hay dos diferencias de presiones: se engendran dos velocidades distintas de entrada y salida en la rueda motriz; en ésta, sobre operarse un impulso que proviene de la dilatación previa en el distribuidor, se realiza independientemente una expansión que reacciona sobre la rueda y coopera á su impulso.

Este concepto no es del todo admitido; por ello, obras tan excelentes como la de M. Moulan atienden más á los detalles de organización, y siguiendo esta norma se define, entre las primeras, la clásica de Laval, en la que la depresión se verifica antes del ingreso y en un solo elemento, y entre las segundas, la de expansión escalonada, como la Parsons, á través de varios elementos. Algunos autores, con otro criterio respecto á la organización, distinguen las de inyección total y las de inyección parcial, según que en toda la rueda motriz actúe el vapor ó sólo en parte; con arreglo á la distinción térmica que acaba de establecerse, la diferencia esencial estriba entre la acción única que proviene de una fuerza viva adquirida á cambio de una expansión previa y la reacción combinada con la acción, y que se obtiene como oposición á las expansiones que se realizan dentro de la misma masa de vapor en movimiento.

A continuación exponemos la relación que enlaza las velocidades periféricas con los rendimientos en las turbinas de vapor. Con la breve exposición que se acompaña, se reseña la teoría elemental de ese motor, y por ello reviste algún interés.

En la turbina de acción se realiza la siguiente composición de velocidades (figura 1.a). Parte