Diseño y construcción de una picoturbina hidráulica de vórtice gravitacional de flujo axial para un caudal de 35 l/s

Abstract

Este proyecto de tesis se enfoca en el diseño y construcción de una picoturbina hidráulica de vórtice gravitacional de flujo axial para un caudal de 35 l/s. El estudio se consideró desde el diseño hidráulico, donde se revisaron las características del canal de entrada a la cámara, así mismo se dimensionó la geometría de la cámara de Drioli y se analizaron las características cinemáticas de vórtice de superficie libre que se generan en dicha cámara. A partir de ello, empleando la teoría de turbinas hidráulicas axiales, se obtuvo el perfil del álabe por el método unidimensional (teoría de Euler) y bidimensional (teoría aerodinámica), y también se determinó los parámetros geométricos del rodete de la picoturbina. Seguidamente, se procedió a realizar el dimensionamiento y el análisis de resistencia de los perfiles del álabe usando la teoría del diseño mecánico de turbinas axiales. Se seleccionó el material adecuado para el rodete y se dimensionó los principales componentes mecánicos de la picoturbina. También se realizó la simulación numérica CFD mediante el programa ANSYS en su paquete ANSYS CFX de la picoturbina de vórtice gravitacional y además la construcción de la misma.