Hom distingeix les màquines que només controlen el flux líquid i els seus paràmetres característics (vàlvules, comportes) de les que efectuen la conversió entre l’energia continguda en el líquid, en forma d’altura de càrrega, en un altre tipus d’energia. Hom anomena aquestes màquines generadors o impulsors, quan produeixen energia hidràulica, i motors o actuadors ( motor hidràulic), quan absorbeixen aquesta energia. Entre les màquines transformadores d’energia que produeixen o absorbeixen energia mecànica hom distingeix, segons el principi de funcionament, les màquines hidrodinàmiques i les volumètriques. En les primeres no hi ha discontinuïtat del flux, i la variació d’altura de càrrega és deguda estrictament a efectes dinàmics, lligats amb la forma dels elements actius de la màquina; el principal subgrup és constituït per les turbomàquines, màquines rotatives on la conversió d’energia es produeix mitjançant una desviació i un canvi de velocitat del líquid, orientat pels àleps de la peça giratòria (rodet). En les màquines volumètriques hom obté la conversió d’energia per la producció d’una discontinuïtat en aïllar una part del líquid, la qual és transportada de l’entrada a la sortida. L’absorció i l’expulsió d’aquesta part de líquid es produeixen gràcies a les variacions de volum d’una cambra, causades pel mateix moviment de la màquina. Entre les màquines generatrius hidrodinàmiques hi ha el transportador helicoidal, les bombes perifèriques i les turbobombes ( bomba). Entre les màquines motrius hi ha les turbines, els motors volumètrics i els motors cilíndrics. Els paràmetres característics d’una màquina hidràulica són el cabal (Q), l’altura (H) absorbida o produïda, el rendiment i la potència. Hom fa l’anàlisi del funcionament d’aquestes màquines partint dels teoremes d’Euler, que relacionen l’empenta d’una vena líquida sobre una paret que la desvia, o el seu moment respecte a un eix, amb la variació de quantitat de moviment (cabal màssic × velocitat) o amb la del seu moment. Del segon teorema hom dedueix l’equació fonamental de les turbomàquines: gH = 172sb;uCu(u representant la velocitat tangencial de fregament, i Cu, la projecció de la velocitat absoluta C sobre u). Els principals problemes tècnics, en el disseny, són la distribució de les seves velocitats sobre una superfície normal al corrent, la proporció entre les pèrdues per fregament i per desenganxament de les parets i la cavitació. Com que és molt difícil de predeterminar per càlcul la influència de cada element constituent de la forma de les peces de la màquina, la utilització sistemàtica de la tècnica d’assaig sobre model reduït ha permès l’elevat índex de perfeccionament assolit dins la construcció d’aquestes màquines.
f
Física
Tecnologia