Significado y funcionamiento
El agua que se mueve de elevaciones más altas a elevaciones más bajas pierde energía potencial gravitatoria. Posteriormente, las turbinas y los generadores transmiten una porción de esta como energía eléctrica.
Cuando un mayor volumen de agua fluye con la misma disminución de elevación, la energía transferida por unidad de tiempo es mayor. Con la misma tasa de flujo, una mayor disminución de elevación resulta en una mayor pérdida de energía potencial para el agua.
Relaciones y condiciones de validez
La densidad ρ, la tasa de flujo Q y la cabeza efectiva P=ρgQhη son los factores que determinan la potencia hidráulica ideal que el agua puede proporcionar.
La fricción en las tuberías y los cambios en el nivel del agua afectan la altura efectiva y la velocidad de flujo. Un modelo de eficiencia simplificado no reproduce completamente todas las condiciones de funcionamiento de una turbina real.
Qué observar en la simulación
Con eficiencia fija, duplicar el caudal o el desnivel duplica la potencia.
Supone flujo estable y eficiencia constante. Omite fricción, cambios de nivel, inundaciones e impactos ecológicos.
Relaciones y símbolos clave
P = ρgQhη · ρ = 1000 kg/m³ · g = 9.80665 m/s²
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| Q | Caudal volumétrico | m³/s |
| h | Altura de salto efectiva | m |
| η | Eficiencia de generación | 0~1 |
Ejemplo resuelto
Con caudal y desnivel fijos, ¿qué pasa al bajar la eficiencia del 80% al 40%?
es la mitad · Con eficiencia fija, duplicar el caudal o el desnivel duplica la potencia.
Errores frecuentes
- Una tasa de flujo en m³/s y un volumen total de agua en m³ no pueden ser considerados como la misma cantidad en la ecuación de potencia.