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Fig. 7.2. Esquema de tubería con eje inclinado para turbinas activas (a) y reactivas (b) 1. Línea piezométrica bajo régimen
transitorio para el caso de cierre de válvula; 2. Idem para el régimen permanente (horizontal); 3. Plano de referencia.
rrespondientes, para que las tuberías resis–
tan estas condiciones. El vacío es más pro–
fundo cuando se tienen tubos de succión
de gran longitud, ya que en ellos puede
producirse la ruptura de la continuidad del
flujo. Cuando esto ocurre, la masa de agua
se mueve hacia el desfogue, dejando el
vacío al inicio del tubo de succión, pero
al agotarse el movimiento por inercia, el
agua regresa violentamente hacia la tur–
bina atraída por el vacío. Este fenómeno
puede causar graves daños como ruptura
de paletas de la turbina, paletas del apa–
rato de regulación, etcétera.
En la operación de plantas hidroeléctri–
cas se producen no sólo pérdidas súbitas
de carga, sino también incrementos brus–
cos. Cuando se incrementa bruscamente
la carga, la sobrepresión se produce en
el tubo de succión y la depresión en la
cámara espiral y en la tubería de la turbina.
También en estos casos puede resultar pe–
ligroso el vacío.
La conexión de carga por falla es el
ejemplo más claro de esta situación. Se
recuerda que la planta hidroeléctrica tiene
gran facilidad de maniobra y por eso se
conecta al sistema o se incrementa su
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potencia en caso de salida por falla de
otras unidades o plantas. En estos casos se
tienen cambios violentos de carga, gasto y
altura, entrando en acción el regulador de
velocidad de la turbina y otros dispositivos
de regulación.
7.1. 5. Bases teóricas del
golpe de ariete
Cuando se investiga el golpe de ariete, se
considera la compresibilidad del agua y la
elasticidad de las paredes del tubo. Las
pérdidas de altura en la tubería normal–
mente se desprecian, al igual que la compo–
nente de altura debida a la velocidad v2/2g,
debido a la poca influencia que tienen en
el fenómeno.
Bajo estas consideraciones la altura
H = Zo + Ph = Zo + h
Donde: Zo = Altura del centro de grave–
dad de la sección transversal del
tubo, con respecto al plano de re–
ferencia O-O (lig. 7.2);
P = presión en el centro de la
sección del tubo en Kgf/cm2;