Diseño de una turbina hidrocinética de eje horizontal para ríos

El presente documento trata del diseño de una turbina hidrocinética de eje horizontal para ríos, con una potencia nominal de 4kW. El dimensionamiento de la turbina se basó en el comportamiento de los ríos de la cuenca del Pacífico, los cuales poseen velocidades aproximadas de 2.5 m/s. Para calcular...

Full description

Autores:
Micolta Aragón, Gilberto Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional UTP
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14555
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11059/14555
https://repositorio.utp.edu.co/home
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Generadores hidroelectricos
Mecanica de fluidos
Ingenieria hidraulica
Energía renovable
CFD
Turbina hidrocinética
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
Description
Summary:El presente documento trata del diseño de una turbina hidrocinética de eje horizontal para ríos, con una potencia nominal de 4kW. El dimensionamiento de la turbina se basó en el comportamiento de los ríos de la cuenca del Pacífico, los cuales poseen velocidades aproximadas de 2.5 m/s. Para calcular lo diferentes parámetros aerodinámicos de los álabes se utilizó la teoría, elemento de momento de álabe. Además, de verificar su comportamiento por medio de dinámica de fluidos computacional (CFD) y cálculos analíticos. Los materiales usados en el diseño de los componentes de la turbina, fueron seleccionados por medio del software Ces Edupack para garantizar su adecuado funcionamiento. Para resolver las fluctuaciones en las velocidades del agua se diseñó una caja multiplicadora que garantiza velocidades de funcionamiento adecuadas y el control de sobre-velocidades está dado por principios hidrodinámicos, siendo este (control de velocidad por entrada en pérdida). La finalidad de este trabajo es resolver los problemas eléctricos que tienen las comunidades ribereñas de la cuenca del Pacífico, que no estén interconectadas a la red nacional, mediante el uso de turbinas hidrocinéticas. Para cumplir este propósito se obtuvieron: los parámetros aerodinámicos que caracterizan una geometría sustentadora, una caja multiplicadora para mantener la velocidad de giro en valores cercanos a 400 rpm, carcasa protectora de todo el sistema. Además, de un esquema de protección contra la corrosión para proteger la integridad de la turbina.