Fabricación de un modelo de turbina tipo gorlov a escala de laboratorio
Varias regiones de nuestro país no cuentan con suministro de energía eléctrica debido a la poca accesibilidad que tienen las poblaciones para implementar los elementos necesarios en la instalación y abastecimiento del servicio. Además el uso de energías no renovables genera altos índices de contamin...
- Autores:
-
Bulla Avellaneda, Sebastian Camilo
Romero Salinas, Nelson David
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.usta.edu.co:11634/16636
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/16636
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Varias regiones de nuestro país no cuentan con suministro de energía eléctrica debido a la poca accesibilidad que tienen las poblaciones para implementar los elementos necesarios en la instalación y abastecimiento del servicio. Además el uso de energías no renovables genera altos índices de contaminación y grandes daños a la vida y salud de las personas. En respuesta a este panorama, se deben aprovechar los recursos naturales de las poblaciones para producir energía y crear los mecanismos capaces de generarla y es allí, en este ámbito, donde tiene lugar este proyecto, diseñar y fabricar una turbina hidro- cinética que convierta la energía de una corriente de agua en energía mecánica que mediante la rotación de un generador produzca electricidad. El diseño y fabricación de la turbina hidro-cinética que se muestra en este documento está condicionado para el tamaño del canal de agua de la Universidad Santo Tomás. El uso de este canal con el rotor implementado colaborará con los estudios posteriores sobre todo en el campo de energías renovables. De acuerdo con lo anterior, se realiza el diseño de los álabes con ayuda del software Q-Blade, los cuales serán fabricados con ABS de alto impacto. Después se procede con el diseño del eje principal, usando el criterio falla por fatiga y más adelante se hará la selección de los rodamientos. Para comprobar el funcionamiento de Rotor Gorlov, se realizarán las pruebas necesarias en el canal de agua y en el canal de aire bajo el protocolo para experimentos y pruebas que rige en el laboratorio. Lo anterior con el fin de analizar los resultados, hacer las correcciones necesarias y concluir las recomendaciones para los usuarios y posteriores estudios sobre el sistema implementado. |
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En respuesta a este panorama, se deben aprovechar los recursos naturales de las poblaciones para producir energía y crear los mecanismos capaces de generarla y es allí, en este ámbito, donde tiene lugar este proyecto, diseñar y fabricar una turbina hidro- cinética que convierta la energía de una corriente de agua en energía mecánica que mediante la rotación de un generador produzca electricidad. El diseño y fabricación de la turbina hidro-cinética que se muestra en este documento está condicionado para el tamaño del canal de agua de la Universidad Santo Tomás. El uso de este canal con el rotor implementado colaborará con los estudios posteriores sobre todo en el campo de energías renovables. De acuerdo con lo anterior, se realiza el diseño de los álabes con ayuda del software Q-Blade, los cuales serán fabricados con ABS de alto impacto. Después se procede con el diseño del eje principal, usando el criterio falla por fatiga y más adelante se hará la selección de los rodamientos. Para comprobar el funcionamiento de Rotor Gorlov, se realizarán las pruebas necesarias en el canal de agua y en el canal de aire bajo el protocolo para experimentos y pruebas que rige en el laboratorio. Lo anterior con el fin de analizar los resultados, hacer las correcciones necesarias y concluir las recomendaciones para los usuarios y posteriores estudios sobre el sistema implementado.Several regions of our country do not have electricity supply due to the lack of accessibility that the populations have to implement the necessary elements in the installation and supply of the service. In addition, the use of non-renewable energies generates high levels of pollution and great damage to people's lives and health. In response to this scenario, we must take advantage of the natural resources of the populations to produce energy and create the mechanisms capable of generating it, and it is there, in this area, where this project takes place, to design and manufacture a hydrokinetic turbine that converts the energy of a water current in mechanical energy that, through the rotation of a generator, produces electricity. The design and manufacture of the hydro-kinetic turbine shown in this document is conditioned to the size of the water channel of the Santo Tomás University. The use of this channel with the rotor implemented will collaborate with subsequent studies, especially in the field of renewable energies. In accordance with the above, the design of the blades is carried out with the help of the Q-Blade software, which will be manufactured with high impact ABS. Then proceed with the design of the main axis, using the fatigue failure criterion and later selection of the bearings will be made. In order to verify the functioning of Rotor Gorlov, the necessary tests will be carried out on the water channel and on the air channel under the protocol for experiments and tests that govern in the laboratory. The foregoing in order to analyze the results, make the necessary corrections and conclude the recommendations for users and further studies on the implemented system.Ingeniero Mecánicohttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Fabricación de un modelo de turbina tipo gorlov a escala de laboratorioManufactureDesignMechanic DesignturbomachineryDiseñoManufacturaTurbo MaquinariaDiseño MecánicoFabricaciónRotorGorlovLaboratorioTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáM. Kassim, investigation of the perfomance of submerged turbine un euphrates river, 3.a ed. 2016.M. Ezequiel, C. Labriola, y H. Moyana, «Dinámicos de energía renovable para la patagonia Argentina», Universidad de Buenos aires, 2016R. Crowson y G. Taylor & Francis, Assembly Processses, Second. New York: Taylor & Francis, Group CRC, 2006.R. E. Romero Garcia, «Producción de energía eléctrica a partir de los mares», 2010.A. A. Gorlov, «Helical Turbine and Fish safety», 2010J. Khan, G. Bhuyang, y J. Quaicoe, «Hydrikinetic energy conversion systems and assesment of horizontal and vertical axis turbines for river and tidal aplications», Applied energy, pp. 26-28, 2009M. Shiono, K. Kamada, y S. Kiho, «Output characteristic of Darrieus Water Turbine With Helical Blade for Tidal Current Generations», Tokyio, JapónJ. V. Campos Miranda, «Sistemas de generación de energía con turbinas», Escuela Politecnica Nacional, 2009.E. F. Abril Romero, «Diseño de una turbina par aun pico central hidroeléctrica para la condiciones del rio vaupes en mitú», Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas, 2016R. Busset, «Design and development of a micro power, water current generator», 2014G. J. Marturet, «Simulación fluidodinámica de un modelo de turbina hidrocinetica tipo Gorlov», Tecnica del estado de venezuela, 2012W. Ryan, C. Ryan, y M. Hansen, «Optimization of helical turbine», 2011E. D. R. ORTIZ, «DISEÑO DE UNA TURBINA HIDROCINÉTICA DE EJE HORIZONTAL PARA MICROGENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA», 2017J. P. Murcia y A. Pinilla, «Analisis computacional de perfiles alares», DOAJ, vol. 33, n.o Ingenieria, p. 24, 2011J. L. L. AGUDELA, «ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN LA CAPA TURBULENTA EN UNATUBERIA DE ACRILICO A DIFERENTES NUMEROS DE REYNOLDS.», 2008GOMEZ, LAURA ALEMANY y E. C. MARCOS, «SIG Y VISOR WEB DE ENERGIA SOLAR Y EOLLICA. APLICACION PRACTICA EN EL PAIS VASCO.», 2013L. R. N. 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ORTIZ, «DISEÑO DE UN ROTOR HIDROCINÉTICO TIPO GORLOV PARA EL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA A UNA VIVIENDA UBICADA EN UNA ZONA NO INTERCONECTADA DEL DEPARTAMENTO DE CASANARE», 2018Qblade, «Software Q-Blade». 2018C. Siemens, «Solid Edge Version Academica 10». 2018P. el T. P, «En Bogotá, el metro cúbico de agua potable es el más caro del país», El tiempo, 2014J. E. Shigley, «Diseño en ingenieria mecanica 8va edicion», vol. 8, 2006K. A. Linares, «DISEÑO DE UNA TURBINA HIDROCINETICA PARA PRUEBAS EN EL CANAL DE ENSAYOS HIDRODINAMICOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL», Universidad Santo Tomas, 2018I. A. F, Vera Álvarez;C, y V. Díaz lopéz, «Aerodinámica de los automóviles», Universidad Politécnica de Madrid, 2001S. Navarra, «Seleccion de rodamientos y anillos», Univ. Navarra, vol. 5, n.o 25, p. 12, 2015B. SKF, «The SKF model for calculating the frictional moment», SKF, vol. 1, n.o 1, p. 22, 2018S. Axxecol, «Aceros de alto desempeño», Axxecol, p. 5, 2015F. B. COLMAN, J.; J. MARAÑÓN DI LEO, J. S. 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