Browsing by Author "Parada Navarro, Ignacio Ricardo"
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Thesis Simulación y validación de diseño de una turbina hidráulica axial de muy baja potencia mediante el uso de CFD(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-04) Parada Navarro, Ignacio Ricardo; Espinoza Silva, Jaime; Departamento de Ingeniería Mecánica; Roth Kliem, MiriamEn el presente trabajo, se realiza una simulación con CFD del flujo en una turbina hidráulica axial de muy baja potencia, obtenida con un programa de diseño automatizado realizado en la UTFSM. Para esto, se examina el estado del arte y la teoría asociada a simulaciones numéricas para establecer una base metodológica. Posteriormente, se crea el modelo de la pequeña turbina axial en base a los datos propuestos para el diseño del banco de ensayos para probar físicamente estas turbinas. La turbina diseñada tiene un diámetro de 185 [mm] y un caudal nominal de aproximadamente 39 [l/s], considerando una velocidad de giro de 800 [rpm]. Se crea el dominio computacional de la simulación utilizando el rodete y estator obtenidos con el programa de diseño; este dominio se malla utilizando poliedros, con tal de capturar más fácilmente la geometría compleja del problema, asociada a los álabes del rodete y estator. Posteriormente, se llevan a cabo simulaciones para distintos valores de caudal y de velocidad de giro, con tal de construir las curvas características asociadas a la turbina. Se encuentra que, para los caudales probados, el punto de máxima eficiencia se presenta a un caudal aproximado de 50 [l/s], altura neta de 2 [m] y velocidad de giro entre 700 y 800 [rpm], presentando un valor de eficiencia interna de 60% aproximadamente. Además, se halla que el punto de diseño inicial presenta un bajo valor de eficiencia, de aproximadamente 30 puntos porcentuales menor que el punto óptimo simulado, por lo que el desempeño del programa de diseño es insatisfactorio, aunque esto se debe corroborar con mediciones reales de un ensayo de la turbina. Por último, se descubre(...).
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