Turbina de flujo cruzado


Una turbina de flujo transversal , Bánki-Michell turbina , o Ossberger turbina [1] es una turbina de agua desarrollado por el australiano Anthony Michell , el húngaro Donát Bánki y el Fritz Ossberger alemán. Michell obtuvo patentes para el diseño de su turbina en 1903, y la empresa de fabricación Weymouth lo hizo durante muchos años. La primera patente de Ossberger fue otorgada en 1933 ("Turbina de chorro libre" 1922, Patente Imperial No. 361593 y la "Turbina de flujo cruzado" 1933, Patente Imperial No. 615445), y fabricó esta turbina como un producto estándar. En la actualidad, la empresa fundada por Ossberger es líder en la fabricación de este tipo de turbinas.

A diferencia de la mayoría de las turbinas de agua , que tienen flujos axiales o radiales, en una turbina de flujo cruzado el agua pasa a través de la turbina de forma transversal o a través de las palas de la turbina. Al igual que con una rueda hidráulica , el agua ingresa por el borde de la turbina. Después de pasar al interior del corredor, sale por el lado opuesto, yendo hacia afuera. Pasar dos veces por el corredor proporciona una eficiencia adicional . Cuando el agua sale del corredor, también ayuda a limpiarla de pequeños escombros y contaminación. La turbina de flujo cruzado es una máquina de baja velocidad que se adapta bien a ubicaciones con poca altura pero alto flujo.

Aunque la ilustración muestra una boquilla para simplificar, la mayoría de las turbinas de flujo cruzado prácticas tienen dos, dispuestas de manera que los flujos de agua no interfieran.

Las turbinas de flujo transversal a menudo se construyen como dos turbinas de diferente capacidad que comparten el mismo eje. Las ruedas de la turbina tienen el mismo diámetro, pero diferentes longitudes para manejar diferentes volúmenes a la misma presión. Las ruedas subdivididas generalmente se construyen con volúmenes en proporciones de 1: 2. La unidad de regulación subdividida, el sistema de paletas de guía en la sección aguas arriba de la turbina, proporciona un funcionamiento flexible, con 33, 66 o 100% de salida, según el caudal. Se obtienen bajos costos de operación con la construcción relativamente simple de la turbina.

La turbina consta de una rueda hidráulica cilíndrica o rodete de eje horizontal, compuesto por numerosas palas (hasta 37), dispuestas radial y tangencialmente. Los bordes de la hoja están afilados para reducir la resistencia al flujo de agua. Una hoja se fabrica en una sección transversal parcialmente circular (corte de tubería en toda su longitud). Los extremos de las palas se sueldan a discos para formar una jaula como una jaula de hámster y a veces se les llama "turbinas de jaula de ardilla"; en lugar de las barras, la turbina tiene las palas de acero en forma de artesa.

El agua fluye primero desde el exterior de la turbina hacia el interior. La unidad de regulación, con forma de paleta o lengüeta, varía la sección transversal del flujo. El chorro de agua se dirige hacia el canal cilíndrico mediante una boquilla . El agua ingresa al corredor en un ángulo de aproximadamente 45/120 grados, transmitiendo parte de la energía cinética del agua a las palas cilíndricas activas.


Diagrama de una turbina de flujo cruzado
1 - válvula de ventilación de aire
2 - distribuidor
3 - carcasa de la turbina (todo gris grueso)
4 - corredor
5 - carcasa trasera extraíble
6 - palas
7 - flujo de agua
8 - eje
Sección de turbina Ossberger
Corredor de turbina Ossberger