Diseño y construcción de una mini-turbina hidráulica tipo turgo para ser instalada en canales principales de riego para generar energía mecánica
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Date
2019
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This project considers the design and construction of a Turgo mini hydraulic turbine.
The project was designed to generate mechanical energy that will later be
transformed into electrical energy that will be used in locations that have major
irrigation channels and don’t have electricity.
In the theoretical and analytical part, the turbine was selected and modifications
were made to the original design of the turbine, because this turbine is driven by a
water jet, and it was modified so that it can be directly driven by the channel current.
The speed triangle for the turbine was calculated, which allowed to obtain a
theoretical speed for the design of the same. With this speed the dimensions of the
impeller and the spoons were obtained. The diameter of the water jet was obtained
in order to be able to dimension the aforementioned elements. Later the calculation
was made of the approximate speed at which the turbine will rotate, as well as the
torque that it will produce.
The turbine was built with alternative materials (PLA, wood, Nylon) because a
prototype was manufactured. These materials resist to the corrosion and to the
efforts generated by the force of the water. In the start-up, the real speed of rotation
was obtained.
Description
En el siguiente proyecto se plantea el diseño y la construcción de una mini turbina
hidráulica tipo Turgo. El proyecto se diseñó con el propósito de generar energía
mecánica que posteriormente será transformada en energía eléctrica que será
utilizada en localidades que posean canales principales de riego y no cuenten con
energía eléctrica.
En la parte teórica y analítica, se seleccionó la turbina y se le realizó modificaciones
al diseño original de la misma, debido a que esta turbina es accionada por chorro, y
se la modificó para que pueda ser accionada directamente por la corriente del canal.
Se calculó el triángulo de velocidades para la turbina, lo que permitió obtener una
velocidad teórica para el diseño de la misma. Con esta velocidad se obtuvo las
dimensiones del rodete y las cucharas de la misma. Se obtuvo el diámetro del chorro
para poder dimensionar los elementos anteriormente mencionados. Posteriormente
se realizó el cálculo de la velocidad aproximada a la que va a rotar la turbina, asi
como el torque que va a producir.
La turbina se construyó con materiales alternativos (PLA, madera, Nailon) debido a
que se fabricó un prototipo. Estos materiales resisten a la corrosión y a los esfuerzos
generados por la fuerza del agua. En la puesta en marcha se obtuvo como resultado
la velocidad real de rotación.
Keywords
MINI-TURBINA HIDRÁULICA, TURBINA TURGO, ENERGÍA MECÁNICA, TURBOMÁQUINAS, PRINCIPIO DE FLOTABILIDAD, ECUACIÓN DE EULER, TRIÁNGULOS DE VELOCIDAD