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Máquinas e instalaciones hidráulicas y eólicas

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    Máquinas e instalaciones hidráulicas y eólicas
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    Este texto nace como una herramienta que sirva para acercar al lector a dos de las fuentes renovables más importantes dentro del panorama energético mundial: la energía hidráulica y la energía eólica. Le permitirá familiarizarse con la maquinaria e instalaciones propias de este tipo de energías, su diseño básico, el uso de herramientas computacionales empleadas efectivamente en la industria.

    El escrito consta de dos bloques fundamentales. Dada su relevancia en el llamado “mix energético” actual, un esfuerzo importante se dedica a tratar la energía eólica, centrándose en el diseño de la maquinaria desde un punto de vista aerodinámico; a continuación, se presenta la energía hidráulica y las instalaciones de aprovechamiento hidráulico, con énfasis en el estudio de las turbomáquinas radiales, ofreciendo una visión general de los tipos más importantes de turbinas hidráulicas.

    Atributos LU

    TítuloMáquinas e instalaciones hidráulicas y eólicas
    Casa EditorialDextra
    AutorJuan Luis Prieto Ortiz
    Tabla de Contenido
    Índice general

    Prólogo v

    Índice de figuras xi

    PARTE I. Energía Eólica 

    1. Perspectiva general

    1.1. Introducción

    1.1.1. Aeroturbinas. Conceptos fundamentales 

    1.1.2. Desarrollo histórico de la energía eólica 

    1.2. El recurso eólico 

    1.2.1. Naturaleza del viento. Variaciones diurnas, estacionales y anuales 

    1.2.2. Turbulencia y capa límite atmosférica 

    1.2.3. Estimación del recurso eólico y producción 

    2. Fundamentos aerodinámicos de turbinas eólicas 

    2.1. Aerodinámica de aeroturbinas 

    2.1.1. Teoría unidimensional de la cantidad de movimiento. Concepto del disco actuador 

    2.1.2. Teoría del disco actuador con estela giratoria 

    2.1.3. Teoría del elemento de pala 

    2.1.4. Diseño de la aeroturbina en condiciones óptimas según el método BEM 

    3. Curvas características, control y cargas 

    3.1. Curvas características de aeroturbinas 

    3.1.1. Curva de potencia 

    3.1.2. Curva de par 

    3.1.3. Curva de empuje 

    3.2. Sistemas de control de aeroturbinas 

    3.2.1. Regulación por entrada en pérdida 

    3.2.2. Regulación por variación del paso 

    3.2.3. Control por cambio de orientación (‘yaw’ o “guiñada”) 

    3.3. Cargas en aeroturbinas 

    3.3.1. Cargas principales y momentos 

    3.3.2. Tipos de cargas en una aeroturbina 

    4. Programas de diseño de aeroturbinas 

    4.1. Uso del programa de diseño GH Bladed® 

    4.1.1. Aerodinámica 

    4.1.2. Dinámica estructural 

    4.1.3. Dinámica del tren de empuje 

    4.1.4. Control en bucle cerrado 

    4.1.5. Sistema supervisor del aerogenerador 

    4.1.6. Modelado del viento 

    4.1.7. Modelado de olas y corrientes 

    4.1.8. Efectos de sombra de la torre y de estela 

    4.1.9. Modelos de turbulencia 

    4.1.10. Modelado de terremotos 

    4.1.11. Post-proceso 

    4.1.12. Compatibilidad con GH WindFarmer® 

    4.1.13. Tutorial 

    4.2. Xfoil 

    PARTE II. Energía Hidráulica 

    5. Energía hidráulica y centrales hidroeléctricas 

    5.1. Introducción 

    5.2. El recurso hidráulico 

    5.2.1. Potencial teórico, potencial aprovechable y potencial aprovechado 

    5.2.2. Tendencias actuales y futuras en el potencial hidráulico 

    5.2.3. Potencial hidroeléctrico en China, Estados Unidos y España 

    5.3. Aprovechamiento del recurso hidráulico 

    5.3.1. Caudal instalado 

    5.3.2. Potencia instalada 

    5.3.3. Energía producible 

    5.4. Sobre los aprovechamientos hidroeléctricos 

    5.4.1. Evolución de las turbinas hidráulicas 

    5.5. Ventajas y desventajas de los aprovechamientos hidroeléctricos 

    5.5.1. Ventajas de la energía hidráulica 

    5.5.2. Desventajas de la energía hidráulica 

    5.6. Clasificación de los aprovechamientos hidroeléctricos 

    5.6.1. Centrales hidroeléctricas según el tipo de embalse 

    5.6.2. Centrales hidroeléctricas según la altura del salto 

    5.6.3. Centrales hidroeléctricas según la potencia instalada 

    5.6.4. Centrales hidroeléctricas según el sistema de explotación 

    5.6.5. Centrales hidroeléctricas según la demanda 

    5.7. Componentes de los aprovechamientos hidroeléctricos 

    5.7.1. Presa 

    5.7.2. Aliviadero 

    5.7.3. Embalse 

    5.7.4. Estructura de toma de agua

    5.7.5. Canales de conducción 

    5.7.6. Chimenea de equilibrio 

    5.7.7. Sala de máquinas 

    5.7.8. Sección de desagüe 

    6. Fundamentos de turbomáquinas hidráulicas 

    6.1. Clasificación de máquinas hidráulicas 

    6.1.1. Según el sentido de transferencia de la energía 

    6.1.2. Según el principio de funcionamiento 

    6.1.3. Según la dirección del flujo en el rodete 

    6.1.4. Según la transformación de energía en el rodete 

    6.2. Descripción de las turbomáquinas hidráulicas 

    6.2.1. Componentes principales 

    6.2.2. Turbinas hidráulicas más representativas 

    6.3. Conceptos esenciales en el diseño de turbomáquinas hidráulicas 

    6.3.1. Sistemas de referencia y velocidades 

    6.3.2. Consideraciones energéticas en turbomáquinas hidráulicas 

    6.3.3. Teorema de Euler 

    6.3.4. Coeficiente hidráulico de bombas centrífugas

    6.3.5. Coeficiente de contracción por espesor finito 

    6.3.6. Grado de reacción 

    6.3.7. Curvas de funcionamiento y en máquinas hidráulicas 

    6.3.8. Velocidad específica 

    6.3.9. Pérdidas en instalaciones hidráulicas 

    6.3.10. Cavitación y parámetro de Thoma

    7. Turbinas Pelton, Francis y Kaplan 

    7.1. La rueda Pelton 

    7.1.1. Características de diseño 

    7.1.2. Teoría elemental de funcionamiento 

    7.1.3. Optimización del funcionamiento. Velocidad de máximo aprovechamiento 

    7.1.4. Coeficientes de velocidad en turbinas Pelton 

    7.2. La turbina Francis 

    7.2.1. Características de diseño 

    7.2.2. Teoría elemental de funcionamiento 

    7.2.3. Coeficientes de velocidad en turbinas Francis 

    7.2.4. Balances energéticos en las turbinas de reacción tipo Francis 

    7.3. La turbina Kaplan 

    7.3.1. Características de diseño 

    7.3.2. Teoría elemental de funcionamiento 

    7.3.3. Curvas de funcionamiento en turbinas tipo Kaplan

    7.3.4. Coeficientes de velocidad en turbinas Kaplan

    8. Prácticas de Laboratorio 

    8.1. Semejanza en turbobombas hidráulicas 

    8.1.1. Objeto de la práctica 

    8.1.2. Generalidades 

    8.1.3. Fundamentos teóricos 

    8.1.4. Descripción del equipo 

    8.1.5. Procedimiento de medida 

    8.2. Curvas de funcionamiento en turbinas hidráulicas 

    8.2.1. Objeto de la práctica 

    8.2.2. Generalidades 

    8.2.3. Fundamentos teóricos

    8.2.4. Descripción del equipo 

    8.2.5. Procedimiento de medida 

    9. CFD en turbomáquinas hidráulicas 

    9.1. Introducción a NUMECA® 

    9.2. Ejemplo de aplicación: simulación del flujo en una bomba centrífuga 

    9.2.1. Descripción del problema 

    9.2.2. Descripción de la interfaz de usuario 

    Ejercicios 

    Bibliografía 

    Índice alfabético

    TipoLibro
    ISXN9788416277810
    Año de Edición2016
    Núm. Páginas202
    Peso (Físico)620
    Tamaño (Físico)21 x 5 cm
    Acabado (Físico)Tapa rústica

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