Diseño y construcción de una mini turbina hidráulica de hélices para ser instalada en los canales primarios abiertos y generar energía mecánica

Abstract:

Para el diseño de la mini turbina de hélices se consideró un caudal promedio de 0,3 m3/s. Una vez establecido el caudal, se inició el diseño con los cálculos para el rodete de la turbina considerando la relación que debe existir entre diámetros, y que tenemos álabes fijos por lo que no requiere de espacio en el cubo para los mecanismos de regulación, se seleccionó un diámetro interior de 70mm y un diámetro exterior de 220mm. Posterior al dimensionamiento del rodete, se diseñaron los álabes, componente donde choca el agua y genera energía, para ello se trabajó con el cálculo de triángulos de velocidades, con lo cual se seleccionó un perfil Gottingen N428, siguiendo las recomendaciones del autor Adolph, quien recomienda este tipo de perfil para aplicaciones en turbinas y bombas axiales como es el caso del presente diseño. Una vez concluído el diseño de la turbina, se procedió a su construcción, para lo cual se utilizó la fabricación aditiva, más conocida como impresión 3D, dicha fabricación se realizó con el polímero PLA. Posterior a la construcción se realizaron las pruebas necesarias para obtener las revoluciones generadas con el rodete de 4 álabes, para lo cual se instaló la turbina en el canal y se obtuvo mediciones de 350 a 400 revoluciones por minuto. Sometiendo el modelo a simulación se obtuvo un torque teórico de 19 Nm y realizando cálculos con las fuerzas producidas por el agua sobre los álabes se obtuvo un torque calculado de 13 Nm.

Año de publicación:

2019

Keywords:

• DISEÑO DE ÁLABES
• TURBINAS AXIALES
• FABRICACIÓN ADITIVA
• TURBINAS HIDRAULICAS
• DISEÑO DEL RODETE
• RENDIMIENTO HIDRÁULICO
• MINI TURBINA HIDRÁULICA
• PERFILES GOTTINGEN

Fuente:

rraae