ALTURA DE LOS ALABES 

A medida que el fluido de trabajo pasa a través de los álabes, su velocidad disminuye gradualmente. Con el fin de compensar esta disminución y mantener un flujo estable, el área debe incrementarse a través de su recorrido de acuerdo con la ecuación de continuidad y para lograrlo se aumenta la altura del álabe.

Normalmente en la primera etapa de una turbina de impulso el conjunto de toberas que entrega el fluido de trabajo no cubre toda la circunferencia de la rueda de turbina sino parte de ella; cuando esto sucede se dice que tiene una admisión parcial.

 
(Haga click en la figura para ver la animación)

Longitud efectiva de arco en un conjunto de toberas de admisión parcial.
 
 

Longitud de los álabes de una turbina de impulso.
 
Debido a que en los álabes móviles la presión no varía, en el cálculo de su altura se considera que el volumen específico del fluido permanece constante, aunque en realidad varía un poco por el leve recalentamiento que produce la fricción.
 
La ecuación de continuidad para un flujo másico con un volumen específico (v) es:
 
 
 

(1, Pág. 343; 2, Pág. 198; 3, Pág.46)

 
 
 

En una sección de la rueda de turbina se muestra el área perpendicular al flujo, la velocidad
absoluta de entrada, la velocidad de los álabes y la ubicación del ángulo absoluto de entrada.
 
 

En una sección de la rueda de turbina se muestra la componente perpendicular al área de la
velocidad absoluta de entrada, el ángulo absoluto de entrada y la velocidad de los álabes.
 
En el análisis de la altura de los álabes, es importante tener en cuenta que la altura a la salida de la primera fila de álabes móviles (ls(1)) es igual a la altura de entrada a la siguiente fila de álabes fijos (lef ) y su vez, la altura a la salida de estos álabes fijos (lsf ) es igual a la altura de entrada de la siguiente fila de álabes móviles (le(2)).
 

Dos filas de álabes fijos y móviles con longitudes
 
 

 

El área perpendicular de cada uno de los canales  (Ac)  puede calcularse teniendo  en  cuenta  el  paso
(p(1)), el espesor (t(1)) de los álabes y la longitud (ls(1)), así:
 
 
 


En una sección de álabes fijos se muestra el área perpendicular al flujo, el ángulo relativo de salida de la primera
rueda de turbina, la velocidad relativa de salida de la primera rueda de turbina, el paso y espesor de los álabes fijos.

 
El número de canales por los cuales pasa el fluido puede determinarse dividiendo la longitud de arco efectivo por el paso entre álabes:
 

Sustituyendo en la ecuación de continuidad, se obtiene:

 
 
(1, Pág. 344; 2, Pág. 199)
 

De esta expresión puede determinarse el valor de la altura de la primera fila de álabes móviles a la salida.

La altura de los álabes para una siguiente etapa que comienza con una fila de álabes fijos, también puede calcularse siguiendo el mismo método:

1. Ecuación de continuidad:

 
 
2. Area perpendicular total:
 

3. Sustituyendo:

(2, Pág. 199)
 
Para la segunda fila de álabes móviles:
 
1. Ecuación de continuidad:
 

2. Area perpendicular total:

 
3. Sustituyendo:
(2, Pág. 199)