Mejoramiento de la eficiencia hidráulica de una bomba centrífuga operada como turbina por medio de la modificación geométrica de los álabes del impulsor (2021)
Colombia es un país que vive, en su mayoría, de la agricultura. La falta de interconexión eléctrica, la ausencia de fabricación de turbinas hidráulicas y el elevado costo que estas representan, son los principales obstáculos al momento de buscar una solución energética para estos territorios. No obstante, es más sencillo encontrar el uso de bombas centrifugas por parte de los agricultores de nuestro país. Por tanto, el objetivo de este proyecto es incrementar la eficiencia de la bomba centrifuga operada como turbina, ubicada en laboratorio de mecánica de fluidos de la Universidad de los Andes, implementando modificaciones en el sistema de la bomba. Por consiguiente, se propusieron dos modificaciones para los álabes del impulsor las cuales se fabricaron en material PETg por medio de manufactura aditiva. La primera consta de álabes rectos hacia atrás con un ángulo de entrada de 44,21°, y la segunda, consiste en álabes semi-curvados hacia adelante con un ángulo de 84,43°. La metodología utilizada en este proyecto se basó en la cuantificación de las energías de entrada y salida en diferentes partes del sistema. Por otra parte, se hizo uso de un generador conectado a un arreglo de bombillas, los cuales permitían simular condiciones reales de operación. En este punto también se registraron los parámetros eléctricos los cuales permitían calcular la eficiencia del generador. Por último, usando un flujómetro en la tubería, se registró el caudal de agua el cual, a su vez, se varió usando válvulas de cortina. Bajo esta metodología se logró incrementar en 11,28% la eficiencia hidráulica promedio del impulsor con la primera modificación. Por otra parte, la segunda modificación logró un incremento de 5,57%. De esta forma, se puede concluir que sí fue posible aumentar la eficiencia hidráulica de la bomba Pedrollo HFM5B, al momento de ser operada como turbina, por medio del diseño de modificaciones geométrica de los ángulos de salida de los álabes del impulsor.