Implementación de un módulo de prácticas de laboratorio para determinar el rendimiento de turbinas Pelton y Francis en la asignatura de energías renovables de la carrera de Ingeniería electromecánica en la Universidad Técnica de Cotopaxi . Alcoser Vizuete, Edison Omar y Suárez Jiménez, Henry Mauricio

Incluye CD-Room y anexos

Proyecto (Ingeniería Electromecánica); Laurencio, Héctor ; Dir.

1. Información general. 2. Justificación del proyecto. 3. Problema de la investigación. 4. fundamentación científica y técnica. 5. Metodologías y diseño experimental. 6. Análisis y discusión de resultados.

LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DE GRADO SON DE USO EXCLUSIVO PARA LA SALA DE LECTURA.

En la presente investigación se destaca la simulación en estado dinámico y condiciones prácticas de una turbina Pelton y Francis que son las turbinas más usadas dentro del micro generación y generación a gran escala. La investigación se basa en la problemática que no existe un módulo de investigación de turbo máquinas que permitan analizar la eficiencia bajo condiciones de diferentes alturas, presión y caudal de la energía motriz del potencial hidráulico. El desarrollo metodológico se basó en una investigación de campo e investigación experimental que permitieron determinar dos escenarios de comparación y validación de datos mediante el uso de Solid Word para la simulación y la implementación práctica mediante el diseño mecánico con un factor de seguridad de 2,5 aceptable dentro del diseño mecánico, tarjeta arduino para la recepción de datos, la visualización de las curvas de las variables de operación de la turbina mediante pantalla NEXTION que posee una comunicación serial al HMI para visualizar de Rendimiento vs RPM, Presión Vs RPM, Caudal Vs RPM y Torque Vs RPM. De acuerdo a la validación de resultados se analizó que entre lo simulado en SolidWorks y los datos prácticos existe un error entre el 2 al 3 % que se pueden atribuir a la calibración de la medición de instrumentos. En la turbina Pelton se determinó una eficiencia mínima del 52% a una altura de 50 metros, generando un torque 3,2Nm y una máxima del 62% a 60 metros y un torque de 5,6Nm. En la turbina Francis se determinó una eficiencia mínima del 48% a una caudal de 16 litros/min, generando un torque 2,8Nm y una eficiencia máxima del 58% a un caudal de 25 litros/min y un torque de 4,8Nm, de acuerdo a la validación de la hipótesis se comprobó que la implementación del módulo permitió analizar de manera gráfica la eficiencia de las turbinas de acuerdo a sus variables de presión y caudal.

Ingeniería Electromecánica