Proyectos
DESARROLLO DE UNA TURBINA DE FLUJO CRUZADO - PRIMERA ETAPA.
Resumen
En el contexto latinoamericano, Colombia es un país con gran desarrollo de su potencial hidroeléctrico; sin embargo, muchas zonas del país aún no cuentan con energía eléctrica debido a que la interconexión no llega a dichos lugares. Debido al alto costo del tendido de la red eléctrica y a la baja densidad poblacional, la opción de Microcentrales Hidroeléctricas ¿MCH- operando en "isla", surge como opción viable para suplir energía eléctrica a dichas regiones. La Turbina Hidráulica suele ser parte significativa del costo de una MCH; por lo tanto, amerita buscar alternativas que la haga accesible a un precio menor. La Turbina de Flujo Cruzado -TFC- si bien no goza de niveles de eficiencia tan elevados como la Pelton, Francis y Kaplan, frente a éstas se destaca por su costo mas bajo, dada su facilidad de construcción. Por no ser la TFC una turbina empleada en grandes proyectos hidroeléctricos el conocimiento que de ésta se tiene es limitado. En el país, las turbinas de amplia utilización han sido la Pelton y la Francis en razón a las condiciones de cabeza y caudal aprovechados. Si bien el diseño y construcción de éstas turbinas suele hacerse en países industrializados, la interacción que han tenido ingenieros colombianos en grandes proyectos hidroeléctricos ejecutados en Colombia han posibilitado en algún grado el conocimiento de éstas al punto de ser capaces de repararlas; también se han construido en varios proyectos de Pequeñas Centrales. En las grandes Centrales Hidroeléctricas no se da el empleo de la TFC en razón a su menor eficiencia; seguramente esto ha conllevado a que el estudio que se ha hecho de ésta sea menor al de las turbinas clásicas; por eso los libros sobre máquinas hidráulicas ni siquiera la nombran. Se ve pertinente entonces apropiarse del conocimiento que permita efectuar su diseño y construcción para ser empleadas en MCH. El proyecto en su primera etapa, busca a través de literatura técnica establecer primeramente una metodología de cálculo que permita realizar la definición de parámetros de esta turbina, partiendo de la altura de caída, caudal y velocidad de rotación del generador al cual va ir acoplada. Con este método se acometerá el diseño y posterior construcción de un prototipo que pueda funcionar en el Laboratorio de Hidráulica de la Facultad de Minas. Dicho prototipo una vez construido será instalado en el Laboratorio ya mencionado para una evaluación inicial de tipo mecánico y efectuar ajustes sencillos que sean necesarios. Posteriormente en una segunda etapa, no considerada en la presente propuesta, se acometerá un ensayo sistemático de las condiciones de operación, a fin de establecer las curvas de funcionamiento, definir mejoras posibles y efectuar un análisis de costos de producción de dicha turbina, a fin de cuantificar sus ventajas reales para nuestro medio. La experiencia de diseñar, construir y evaluar un prototipo, se ve como una manera expedita de adquirir conocimiento que permita acometer diseños de TFC para MCH. La presencia de este prototipo en la Facultad de Minas, no solo permitirá realizar mejoras posteriores sino que también se convertirá en ayuda didáctica para las clases de mecánica de Fluidos en las carrera de Ingeniería Civil y Mecánica, al igual que permitirá promover su utilización en el medio.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria Nacional de Investigación 2007
Modalidad:MODALIDAD 3. APOYO A GRUPOS DE INVESTIGACIÓN EN CONSOLIDACIÓN (RECONOCIDOS Y REGISTRADOS EN EL SISTEMA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA ) A TRAVÉS DE PROYECTOS
Responsable