Desarrollo de un dispositivo experimental tipo turbina hidrocinética para bajos caudales

Delgado Parra, John Harvy

Desarrollo de un dispositivo experimental tipo turbina hidrocinética para bajos caudales

dc.contributor.advisor	del Risco Moreno, Efraín Baldemar
dc.contributor.author	Delgado Parra, John Harvy
dc.date.accessioned	2025-10-16T18:53:58Z
dc.date.available	2025-10-16T18:53:58Z
dc.date.issued	2025-09-22
dc.description.abstract	Las fuentes de energía renovable (FER) han experimentado un notable incremento a nivel global en la producción de electricidad. En Colombia, la implementación de sistemas de energía hidrocinética ha despertado un gran interés, considerándose una opción prometedora para la electrificación rural en zonas que carecen de conexión a la red eléctrica pero disponen de recursos hídricos. Con este propósito, se desarrolló y evaluó experimentalmente un dispositivo tipo turbina hidrocinética diseñado para operar en bajos caudales. El diseño de este dispositivo innovador se basó en los principios físicos y operativos de las turbinas de Gorlov y de los hidrogeneradores de vórtice vertical. Para el rodete, se realizó una modificación del modelo Gorlov tradicional: a diferencia de estos, que mantienen un diámetro constante en sus extremos, el nuevo diseño presenta un diámetro máximo de 11,20 cm y un mínimo de 3,965 cm, resultado de un ángulo de conicidad de 15°. Como perfil aerodinámico de las palas se utilizó el NACA 0018, cuya conicidad influye directamente en el rendimiento hidrodinámico del sistema. La manufactura aditiva, específicamente la fabricación por filamento fundido (FFF), fue fundamental para la materialización del proyecto. Esta técnica permitió la elaboración precisa del prototipo mediante una impresora Creality Ender 3v3-Plus, empleando ácido poliláctico (PLA) como material base por sus propiedades mecánicas y facilidad de procesamiento. El dispositivo fue diseñado y construido para adaptarse a las dimensiones del canal abierto del laboratorio de fluidos e hidráulica de la Escuela EIDENAR de la Universidad del Valle, donde también se realizaron las pruebas de verificación y caracterización experimental. La evaluación experimental del dispositivo incluyó la toma de ocho puntos de medición, abarcando la determinación del torque mecánico para la estimación de la potencia, el aforo volumétrico del flujo de descarga y la velocidad angular del rodete. Se alcanzó una potencia global máxima de 0,4234 ± 0,00782 W y una eficiencia global máxima de 35,7% ± 0,0422% a 18,4045 ± 0,0210 rad/s. Además, se registró un coeficiente de potencia (CP) máximo local de 0,3737 ± 0,0097 y un coeficiente de torque (Ct) máximo local de 0,1131, a un coeficiente de velocidad de punta (λ) de 1,9977 ± 0,0066, con un torque máximo local de 0,0123 ± 0,0003 N·m a 17,6872 ± 0,0105 rad/s. Estos resultados demuestran la viabilidad del dispositivo como una solución potencial para la generación de energía hidrocinética en bajos caudales, constituyendo una base sólida para futuras investigaciones y mejoras.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	INGENIERO(A) EN MECANICA	spa
dc.format.extent	1 recurso en línea (x, 84 páginas)
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10893/38375
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad del Valle	spa
dc.publisher.branch	Sede Cali
dc.publisher.faculty	FACULTAD DE INGENIERÍA	spa
dc.publisher.place	Colombia	spa
dc.publisher.program	INGENIERIA EN MECANICA	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	spa
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)	spa
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.lemb	Ingeniería de máquinas
dc.subject.lemb	Diseño de máquinas
dc.subject.lemb	Turbina hidrocinética
dc.subject.lemb	Diseño asistido por computador
dc.subject.lemb	Generación de energía
dc.title	Desarrollo de un dispositivo experimental tipo turbina hidrocinética para bajos caudales	spa
dc.type	Trabajo de grado - Pregrado	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85	spa
dc.type.content	Text
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.redcol	http://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/publishedVersion	spa
dspace.entity.type	Publication
person.identifier.orcid	0000-0003-2563-8265
relation.isDirectorOfPublication	cd74f061-d3b0-439f-ae57-15cde67fd7ba
relation.isDirectorOfPublication.latestForDiscovery	cd74f061-d3b0-439f-ae57-15cde67fd7ba