Evaluación de un prototipo de bomba alimentada con la energía hidráulica de fuentes superficiales en zonas rurales dispersas (2023)
El objetivo de este trabajo es evaluar un prototipo de bomba a escala de laboratorio que emplee la energía hidráulica de una fuente superficial, en la búsqueda de un sistema de bombeo alternativo de abastecimiento de agua a bajo costo, que sea de fácil manejo en sistemas pequeños de abasto de agua. El trabajo presenta el desarrollo y la evaluación de un prototipo de bomba alimentada con la corriente de agua generada en una fuente superficial simulada a escala de laboratorio en un canal de prueba del Laboratorio de Hidráulica y Mecánica de Fluidos de EIDENAR. Este prototipo se construyó a partir de la selección de una bomba centrífuga, implementando una turbina y una configuración de rodete particular luego de que tres diferentes rodetes fueran evaluados, tomando como criterio de selección el de mayor elevación de bombeo. Las pruebas se realizaron para un caudal de 140 L/s en el canal de prueba, una velocidad de flujo de 3,5 m/s y un tirante de agua de 13 ± 1 cm. Se desarrolló un sistema de bombeo considerando: un primer rodete con 4 álabes rectos que generó una altura 70 ± 1 cm y un caudal de bombeo de 0,19 ± 0,05 L/s, el segundo rodete de 4 álabes curvos una altura de 48 ± 1 cm y un caudal de 0,17 ± 0,05 L/s; y un tercer rodete con 6 álabes curvos que permitió una altura de 32 ± 1 cm y 0,16 ± 0,05 L/s. La bomba con mayor altura generada alcanzó caudales de bombeo entre 0,21 a 0,43 ± 0,05 L/s para alturas de bombeo en un rango de 12 a 65 ± 1 cm. El torque estimado para una máxima altura de 65 cm fue de 0,052 N-m, la potencia al freno demandada del impulsor fue de 3,1W, la potencia útil de 1,34 W y una eficiencia máxima correspondiente a 43,2%. Con los resultados numéricos se construyó la curva característica de la bomba Q vs H y se definieron los criterios básicos de operación