UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS DE POSTGRADO

TÍTULO DEL TRABAJO

DISEÑO Y ESTUDIO DE UNA TURBINA TURGO PARA CONDICIONES DE FLUJO DIVERSAS

TRABAJO FINAL DE GRADO PRESENTADO A LA UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR POR:

Ing. Jorge Luis Clarembaux Correa

REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TÍTULO DEMagíster en Ingeniería Mecánica

REALIZADO CON LA ASESORÍA DE:Prof. Miguel Asuaje, Dr

Prof. Jesús De Andrade, MSc

RESUMEN

Carnet: 10-87642 Fecha Estimada de Culminación:C.I No: 16.264.565 Abril-Julio 2012

El propósito de esta investigación radica en la concepción hidráulica de las turbinas Turgo (TT) bajo una metodología de diseño desprendida de un análisis de sensibilidad de parámetros fundamentales como caudal de entrada, altura y velocidad de giro. Así mismo, se pretende obtener resultados significativos del comportamiento del flujo en esta turbomáquina, desde su ingreso al álabe, sus efectos sobre éste al impactarle hasta ser expedido, provocando así el movimiento del rotor. Se evaluará para dos fluidos de trabajo: agua y mezcla gas-aire, respectivamente. La importancia del estudio está enfoncada a ampliar el conocimiento que sobre esta turbina se tiene, ya que no ha sido divulgado tanto su uso como en el caso de las turbinas Francis, Pelton o Kaplan, y las consideraciones de diseño se encuentran protegidas bajo patentes pertenecientes a los principales fabricantes, por lo que existen pocas fuentes consultables. Igualmente, se busca establecer conclusiones sobre la adaptabilidad que esta turbina de impulso pueda ofrecer a aplicaciones de generación eléctrica particulares; bien sea para el aprovechamiento de un potencial hidráulico que pueda ser realimentado en un proceso (World Pumps 2002), la creación de una red eléctrica a partir de un sistema híbrido remoto biomasa-picoturbina (Nfah & Ngundam 2009) que surta a una comunidad que carezca del suministro, implementar un sistema de picogeneración en aldeas y poblaciones aisladas (Maher et al. 2003), o diseñar un sistema de socorro para un hospital o una aplicación aeroespacial que aproveche una mezcla gas-aire de un proceso de combustión para ser inyectado en una TT y alimentar a otra aplicación (Andriamihaja & Hüe 2010). La metodología de diseño permitirá obtener los elementos constitutivos de una TT que será evaluada mediante herramientas de la DFC y una experimentación focalizada que permitirán realizar un análisis conveniente del comportamiento de esta turbomáquina.

Prof. Miguel AsuajeTutor

Prof. Jesús De AndradeCo-Tutor

Ing. Jorge ClarembauxEstudiante

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad, el mundo de las turbomáquinas ha sido de vital importancia para suministrar energía eléctrica, desde pequeñas poblaciones hasta regiones que abarcan varias ciudades enteras, a través de la concepción de centrales hidroeléctricas, mareomotrices; o bien, se han empleado en equipos vinculados a industrias de diversa índole (petrolera, manufacturera, marítima), aplicaciones militares o espaciales de gran complejidad, entre otras.

Su alcance a lo largo de los años ha logrado un avance extraordinario que ha ampliado la gama de aplicaciones en sectores tecnológicos que años atrás no hubiesen sido considerados.

Hoy en día, la mayoría de las turbinas propuestas para estas aplicaciones han sido estudiadas a fondo, siendo manejada por la mayoría de las fuentes en el área las bases teóricas de diseño y concepción de las mismas, de acuerdo claramente, a las condiciones que el problema planteado les ofrezca. Turbinas como Francis, Kaplan o Pelton ofrecen una gran cantidad de información teórica en libros, revistas científicas y demás fuentes de orden práctico que permiten una concepción acertada de las mismas, desde su diseño hasta las etapas constructivas. Sin embargo, existen algunas otras turbinas que por su naturaleza tan particular, carecen de un estudio tan profundo como las anteriores mencionadas. Tal es el caso de las Turbinas Turgo (TT).

Estas turbinas se conocen por ser versátiles, compactas y muy eficientes respecto a otras (según las condiciones de operación). Así mismo, funcionan muy bien en condiciones donde la altura del salto y el caudal son marginales. Ahora bien, ha sido considerada una gran dificultad en esta área de investigación concebir un criterio generalizado de diseño para las mismas; y más aún, si existe, no se encuentra a disposición abierta al estar protegido bajo patentes pertenecientes a la empresa fabricante. Por lo que uno de los principales cuestionamientos de los investigadores es: ¿cómo concebir una metodología de diseño de las turbinas Turgo que permita alcanzar un mejor conocimiento de su funcionamiento y expandir aún más su área de aplicación?

El interés de estudio de esta turbina radica en las ventajas que ofrece respecto a otras de comportamiento conocido en el campo, como lo son Francis y Pelton. Dichas ventajas abarcan desde un costo menor de construcción hasta un rendimiento superior a éstas, bajo ciertas condiciones de operación. Las TT pueden desarrollar una potencia similar a una Pelton de diámetro primitivo dos veces mayor; y respecto a las Francis, no requieren un alto mantenimiento de la carcasa que las contiene ya que al ser una turbina de impulso, la presión interior es la atmosférica. Igualmente, ha sido probado su funcionamiento para agua con partículas sólidas que pudieran afectar el rendimiento de la máquina, dando como resultado un alto desempeño a pesar de estas condiciones (Gilbert Gilkes & Gordon Ltd 2008)

Con el planteamiento inicial de una metodología de diseño para TT, surge el siguiente cuestionamiento de esta investigación: ¿es la Turbina Turgo un dispositivo eficiente para ser utilizado en un sistema de generación sujeto a condiciones de flujo diversas?

Comúnmente, se utiliza este tipo de turbinas con agua puesto que se relaciona su diseño a la presencia de fuentes hidráulicas de interés como ríos con cauces redistribuidos para obtener la operatividad deseada de la máquina. Ahora bien, se desconoce su adaptabilidad a otras condiciones del flujo, y en especial, a condiciones de mezcla gas-aire proveniente de un proceso energético que pueda ser retroalimentado eléctricamente, o bien, permita generar una energía aprovechable a un sistema vecino vinculado.

En este sentido, podrán concretarse los objetivos que permitirán realizar el estudio propuesto.

ANTECEDENTES

La Turbina Turgo es una turbina de impulso inventada y desarrollada para un proyecto escocés en 1919 por la Sociedad Americana Gilkes (Gilbert Gilkes & Gordon Ltd 2008), como una variante de la turbina Pelton. Más de 60 países alrededor del mundo cuentan bajo condiciones de operatividad a estas turbinas.

Es usada en proyectos que tradicionalmente competerían a las turbinas Francis y Pelton. No obstante, el departamento de investigación y desarrollo de la empresa Gilkes ha logrado adaptar la máquina a una gama amplia de aplicaciones a lo largo de los años. Así mismo, la casa japonesa Tanaka Suiryoku Co., Ltd es una de las más especializadas en la construcción de estas turbinas (Tanaka Suiryoku Co., Ltd 2009). En Estados Unidos, Energy Systems & Design Ltd. se enfoca en la fabricación de turbinas turgo para aplicaciones de micro y pico generación con un costo efectivo favorable y, que a su vez, pueden ser adaptadas a la carga eléctrica de una vivienda para contrarrestar el consumo eléctrico proveniente de la red (Energy Systems & Design Ltd.) La Fig. 1 muestra el rotor y el montaje operativo para la TT de dos fabricantes.

Teóricamente, se puede considerar de eje vertical, donde el rotor está conformado por álabes muy característicos y similares a un casquete hemisférico achatado y con un radio de apertura cercano a los 160o. Los álabes no son perpendiculares al plano de rotación, pero sí ligeramente inclinados respecto a éste, de manera que el chorro que impacta sea perpendicular a su apertura. Así mismo, se encuentran soldados entre sí en el borde lateral interno y cercano al eje, como por el cinturón que los contiene en el borde exterior, en algunos casos (Le Gouriérès 2009)

a.

b.Fig 1. Rotor y montaje de generación para una TT según fabricantes. a. Gilkes Ltd; b. Tanaka Suiryoku co., Ltd.

El chorro que proviene del inyector, que no es necesariamente de sección circular, impacta los álabes en la parte superior, siguiendo la trayectoria curva impuesta por la pared interna del mismo álabe hasta ser conducido a la salida del mismo. La Fig. 2.a muestra un ensamble básico de esta turbina con sus elementos constitutivos, evidenciando cualitativamente el comportamiento del chorro; mientras que en la Fig 2.b, se describen los triángulos de velocidades de entrada y salida para un álabe con salida ortogonal. Las consideraciones de diseño para el inyector (Mataix 1975) deberán influir positivamente en la metodología de diseño de laTT para condiciones máximas de operación (α2=0o)

a.

b.Fig 2. Principio teórico de funcionamiento de la TT. a. Esquema de montaje de los elementos constitutivos básicos; b. Triángulo

teórico de velocidades para salida ortogonal de un álabe (α2=90o)

Una de las aplicaciones que se le ha dado a las TT consiste en la recuperación de energía para ser aprovechada en el suministro de un servicio público.

Tal es el caso del municipio del condado de Kerry, en las cercanías del lago Guitane (Lough Guitane), próximo a Killarney en Irlanda (World Pumps 2002) Allí, se han logrado recuperar 250KW de potencia a partir del aprovechamiento de un sistema de tuberías antiguo del río Owgariffe, adaptado a la entrada de una TT. La potencia recuperada se reutiliza por una estación de bombeo que surte de agua potable a la red de suministro de agua de la región central del lago Guitane.

En Camerún, también se han realizado estudios de factibilidad para la instalación de sistemas híbridos remotos de biomasa-picohidráulicos y biomasa-fotovoltaicos (Nfah & Ngundam 2009) Siendo ésta una nación de la África Central con una superficie de 475.440Km2 y una población estimada de 18 millones de habitantes para 2008, posee el segundo potencial hidroeléctrico (294TWh) de dicho continente. No obstante, el suministro eléctrico sigue siendo un problema serio debido a los frecuentes cortes del servicio. Ni las estaciones térmicas de contingencia, ni el racionamiento eléctrico aplicado, son suficientes para garantizar la operación regular de industrias y poblaciones enteras. La tasa de acceso nacional al servicio eléctrico es de un 11% de la población, lo que es realmente bajo. Es por ello que se estudió la factibilidad técnica y económica de la gasificación por biomasa para la producción de energía en Camerún.

Sin embargo, esta opción de generación sobrepasa las necesidades reales de las 9000 aldeas con poblaciones en el rango de 200-5000 habitantes que no poseen electrificación alguna, ni las condiciones económicas para afrontarla. Es aquí donde se decide implementar la posibilidad técnica de un montaje fotovoltaico (fV) y picohidráulico (pH) en conjunto con la biomasa. Se simuló, usando HOMER, el perfil de carga de un refugio en Camerún, tomando condiciones de irradiación de Garoua y el flujo del río Mungo. Para un incremento del 40% en el costo de los componentes del sistema de potencia importado, el costo de energía se encontró que sería de 0,352€/KWh para un generador picohidráulico (picoturbina hidráulica+generador+circuito eléctrico) de 5KW con 72KWh de almacenamiento o, 0,396€/KWh para un generador fotovoltaico de 3KWp con 36KWh de almacenamiento. Se demuestra que el sistema pH/biogás/baterías simulado para las aldeas del sur de Camerún con un

flujo de 0,92l/s genera menos costos de energía que el sistema fV/biogás//baterías simulado para las aldeas del norte de Camerún con una irradiación de 5,55KWh/m2/día. Consideraciones que el Plan de Acción de Energía de la Nación en Camerún1 toma en cuenta para ser aplicadas en sectores de pobreza extrema. Las Turbinas Turgo jugarían un papel crucial en la implementación de estos sistemas pH, ya que se adaptarían fácilmente a las condiciones fluviales, y cubrirían la demanda energética de los poblados o refugios donde sea requerido.

En Kenia, una nación con un potencial hidráulico de 3MW, esquemas de desarrollo picohidráulicos están considerándose, de igual manera, para surtir de electricidad a la comunidad (Maher et al. 2003) Para 1999, sólo el 2% de hogares kenianos han sido conectados a la red, por el programa nacional estipulado, en un tiempo alarmante de 15 años. Diferentes propuestas resultan en detrimento del presupuesto de una familia keniana promedio: baterías de celdas secas que puedan recargarse en una estación conectada a la red, pierden su eficiencia de carga por ciclo y requieren un costo de US$0,64/carga; sistemas fotovoltaicos, aunque de bajo mantenimiento, requieren un costo mayor/Watio, dependen de las condiciones de clima y, adicionalmente, los componentes del sistema no están surtidos adecuadamente para la población que debe comprarlos a los distribuidores sin asesoramiento alguno.

a. b.Fig 3. Montajes en campo de sistemas de generación (Maher et al. 2003). a. Acople de turbina Pelton de 1,1KW y generador de

inducción (Kathamba); b. Bomba centrífuga de 2,2Kw usada como turbina (Thima)

En las ciudades kenianas de Kathamba y Thima, se implementaron programas piloto que surten a la comunidad de electricidad a través de una metodología basada en fuentes picohidráulicas. Un proyecto con un costo de US$5288 (23%costoT. Pelton) y US$7865 (22%costoB. centrífuga usada como generador) suministran electricidad a 65 y 110 hogares en cada una de estas ciudades respectivamente, siendo la misma comunidad la encargada de velar por el óptimo funcionamiento y distribución de la potencia eléctrica aprovechada.

Adicionalmente, instituciones científicas como la Société SNPE Matériaux Energétiques y la Ecole Nationale Supérieur d’Arts et Métiers (ENSAM, París) se han abocado al estudio de los generadores de gas que puedan acoplarse como un sistema de socorro para una aplicación requerida. Se han realizado estudios de estos sistemas con las turbinas Pelton asociadas al sistema de socorro eléctrico de un hospital, usando como fluido de trabajo una mezcla gas-aire (Andriamihaja & Hüe 2010). Y sugieren a su vez un cálculo preliminar, de acuerdo a los

1 http://www.compete-bioafrica.net/policy/countries/COMPETE-032448-NationalBioenergyPolicy-Cameroon-0801.pdf

triángulos de velocidades de las TT, de parámetros como fuerza, momento y potencia generada por el chorro del inyector al impactar sobre un álabe detenido, para iniciar su movimiento.

De esta misma manera, se abocan al estudio de un inyector que maneje una mezcla gas-aire, para un gas que proviene de un proceso de combustión y sale de la cámara a 500K (Prieto 2010) Corrigen un diseño previamente realizado en su laboratorio, y realizan el análisis DFC del desempeño del nuevo diseño propuesto, concluyendo que deben realizarse modificaciones geométricas al inyector, o bien, aumentar el flujo másico que pasa por éste, para obtener la temperatura deseada del chorro que impactará a los álabes de la turbina. Será necesario en este trabajo de investigación realizar un diseño de inyector bajo condiciones hidráulicas y las respectivas modificaciones para el manejo de una mezcla gas-aire.

JUSTIFICACIÓN

El estudio de la Turbina Turgo de manera abierta, permitiría en gran medida conocer más profusamente su funcionamiento y limitaciones, aumentando su campo de aplicación en áreas que no sólo se relacionen con la hidráulica de ciertos sistemas de generación, sino que permita establecer luces en cuanto a otros sectores con demandas energéticas que requieran de una adaptación no convencional para cubrir el déficit eléctrico que posean, o permitan un aprovechamiento eléctrico oportuno, de acuerdo sea el caso.

Así mismo, su eficiencia bajo condiciones de bajo caudal y altura de salto supera a la de otras turbomáquinas. Por lo que en condiciones de operación crítica se destacaría significativamente en el suministro eléctrico aportado al sistema; reduciría espacio y peso en el montaje al que deba adaptarse ya que es compacta geométricamente (más que la turbina Pelton, inclusive) y más liviana (al ser comparada con un banco de baterías o de celdas combustibles) Inclusive, si se tomaran en cuenta las variables económicas pertinentes para su adaptación a un sistema energético, se obtendrían muy probablemente reducción en los costos del mismo, frente a otras opciones de turbinas consideradas.

En este sentido, el estudio de esta turbomáquina, el desarrollo de una metodología de diseño propia y el análisis de su comportamiento hidráulico o sometido a una mezcla gas-aire, permitiría ampliar significativamente su rango de aplicación, sobre todo en sectores de micro y pico generación que determinen el suministro eléctrico para un sector urbano, como los ejemplos concretos en las aldeas de las ciudades cameruneses y kenianas aquí descritas; o bien, podría implementarse en un proceso de combustión, donde la mezcla gas-aire propia del proceso sirva, a través de la TT, como fuente eléctrica de alimentación para otros subsistemas que intervengan en el mismo (sistemas de control; mecanismos actuadores; electrónica y automática industrial), como ha sido sugerido por Andriamihaja & Hüe (2010)

Se desconoce totalmente el comportamiento que pueda presentar el flujo bajo esta condición (mezcla gas-aire) en la TT. Siendo ésta premisa fundamental de esta investigación, de

las conclusiones que en esta área se generen, se decidirá la conveniencia de la utilización de estas turbinas para este tipo de aplicaciones.

En los últimos 10 años, Venezuela ha sufrido de interrupciones periódicas del suministro eléctrico. Inclusive, regiones urbanas que cuentan con una red ampliamente distribuida han sido partícipes de esta situación.

Para 2008, Venezuela contó con una producción de energía eléctrica de 119.297GWh, de los cuales, 86.841GWh (73%) fueron a través de fuentes hidráulicas. El TPES2 fue de 64.097ktoe3, correspondiendo a la fuente hidráulica el 11,6% de dicha cifra, 35,8% al gas y 51,7% al petróleo (International Energy Agency 2008) A pesar de esto, los complejos hidroeléctricos nacionales han sido susceptibles a fallas en el suministro, bien sea por sobrecarga de la red, o bien por efectos climáticos adversos (como la extrema sequía sufrida el año pasado) que perjudican el funcionamiento óptimo de estas plantas.

Iniciativas a nivel mundial, como algunas descritas en los antecedentes de esta propuesta de investigación, han demostrado que las TT pueden usarse para aplicaciones de microgeneración (caso citado en Irlanda) y ser adaptadas a una red independiente que supla a una región focalizada (caso de picoturbinas implementadas en las naciones africanas) No obstante, son los proveedores quienes suministran la turbina en sí misma, e inclusive el montaje necesario.

Un aporte realmente significativo de esta investigación radica en el aseguramiento de una metodología de diseño de las TT que facilite la adaptación de los parámetros requeridos a las condiciones de operación disponibles, dando bases sólidas para su posible construcción e implementación. Siendo éste el primer avance que se hace en este sentido, se busca, a partir de los resultados que se obtengan, proponer posibles soluciones de micro y pico generación que contribuyan a llegar a más comunidades (sobre todo del sur y suroeste de la nación) y, de igual manera, permitan optimizar la distribución del servicio eléctrico ya existente. Naciones como Kenia o Camerún, podrían adaptar proyectos de TT al montaje de los sistemas de picogeneración y ahorrar así en costos asociados.

2 Total Primary Energy Supply: Suministro de Energías Primarias Total3 1 ktoe = 11,63GWh

OBJETIVOS

Objetivo General

Diseñar una TT y evaluar su desempeño para condiciones particulares del flujo y de la fluidodinámica que gobierna al fenómeno de transporte de energía.

Objetivos Específicos1. Determinar el campo de operación y condiciones base.2. Desarrollar una metodología de diseño para las Turbinas Turgo (TT) en condición de

máxima eficiencia.3. Diseñar hidráulicamente los elementos constitutivos de la TT a partir de la

metodología desarrollada.4. Estimar vía DFC el desempeño del prototipo de la TT diseñada, en régimen

permanente y para dos fluidos de trabajo: agua y mezcla gas-aire.5. Construir un modelo simplificado del prototipo de la TT diseñada.6. Caracterizar experimentalmente el comportamiento del modelo de la TT y compararlo

con los resultados aportados vía DFC por la simulación numérica.

METODOLOGÍA

1. Estado del Arte

En esta etapa, se pretenden investigar todos los tópicos concernientes al funcionamiento, aplicación e implementación de las TT, desde los años de su concepción hasta la actualidad. Con esto, se busca obtener un planteamiento más objetivo del problema de estudio que vincule oportunamente la necesidad de conocer la operatividad de estas turbinas bajo diversas condiciones, respecto a la versatilidad que puedan presentar para adaptarse a sistemas de conversión de energía particulares.

2. Concepción hidráulica de las TT

En el siguiente apartado se propondrá una metodología que permitirá diseñar hidráulicamente los elementos constitutivos de las turbinas tipo Turgo

El estudio de parámetros de diseño como caudal a la entrada, altura neta y velocidad de giro, es un requisito inicial para establecer una metodología que permita dimensionar los elementos constitutivos de la TT y, que a su vez, asegure la concepción de una máquina que trabaje bajo condiciones de rendimiento máximo.

Es por ello que se realizará un estudio de sensibilidad de estos parámetros para determinar su influencia sobre la constitución y el desempeño de esta turbina de impulso, proponiéndose un algoritmo conveniente de diseño que cumpla con las condiciones óptimas del proceso de generación de energía del sistema vinculado.

Así mismo, se definirán los casos de estudio y la modelación inicial de los mismos para particularizar variables relacionadas con el fluido de trabajo, altura y caudal de interés, velocidad de giro, entre otros.

El esquema de diseño se constituirá de las siguientes subetapas:

2.1 Análisis de las especificaciones de diseño2.2 Selección de dimensiones: parámetros geométricos principales2.3 Dimensionamiento para 1-D

- Teorema de Euler- Triángulos de velocidades

- Correlaciones de interés2.1.4 Diseño 3-D de los elementos constitutivos de la TT

3. Simulación vía DFC de la TT

Los resultados aportados por la metodología de diseño, permitirán obtener la geometría de los elementos constitutivos que será introducida en el ambiente DFC. Así mismo, el dominio de simulación numérica se adaptará a las condiciones particulares del fluido de trabajo (agua o mezcla gas-aire) y a la fluidodinámica pertinente en cada caso.

Se propondrá un esquema de simulación para los elementos constitutivos de la TT. Un estudio de sensibilidad sobre ciertos parámetros se realizará para evaluar la influencia de los mismos en los resultados numéricos que se obtengan. La complejidad de este análisis requiere un costo computacional alto que deberá ser reducido oportunamente, sin afectar al fenómeno físico que se modela.

Los resultados obtenidos de las simulaciones serán presentados bajo un post-procesamiento adecuado y que permita establecer un análisis del comportamiento del flujo (evaluación de líneas de corriente, campos de distribución de presión y velocidad; de acuerdo a los casos de estudio) de este tipo de turbinas; siendo ésta una de las principales interrogantes a responder en esta investigación, ya que es desconocido abiertamente cómo se comporta el flujo que sale del inyector e impacta sobre el álabe, recorriéndolo y generando el movimiento del rotor hasta que sale expedido de él.

4. Construcción del modelo simplificado de la TT

El Laboratorio de Conversión de Energía Mecánica de la Universidad Simón Bolívar cuenta con una máquina de prototipado rápido, la cual se empleará en la construcción simplificada de la TT. Ésta estará condicionada a los demás recursos disponibles y al cumplimiento de los tiempos destinados para la ejecución y culminación del trabajo de investigación.

El interés radica en la necesidad de realizar un ensamble de cada elemento constitutivo de la TT resultante del proceso metodológico de diseño presentado. Esto permitirá, en primer lugar, enfrentarse al proceso constructivo del rotor y los álabes (de estos, el proceso de diseño desarrollará curvas paramétricas que podrán ser adaptadas a otras TT), y en segundo lugar, aportará una experimentación del modelo bajo ciertas condiciones específicas.

5. Montaje y evaluación experimental focalizada

Con el modelo de TT construido, una evaluación experimental enfocada en la medición de ciertas variables de interés (caudal del inyector, velocidad del giro, torque que impacta en el álabe, entre otras) permitirá extraer un conjunto de datos que deberán ser post-procesados estadísticamente para caracterizar el comportamiento de la máquina.

Se evaluarán las condiciones experimentales y las limitaciones que puedan presentarse para adaptar el montaje a los recursos disponibles en el Laboratorio de Conversión de Energía Mecánica de la Universidad Simón Bolívar. Y al igual que la etapa anterior, ésta estará condicionada a su vez por la ejecución oportuna de los tiempos tentativos dispuestos para el trabajo de investigación.

6. Análisis comparativo de los resultados de la simulación numérica vía DFC vs resultados experimentales

Un aporte significativo que se persigue en este trabajo es comparar el comportamiento resultante de la DFC para el flujo a través de la TT con los resultados experimentales; claro está, analizando las variables oportunas que permitan realizar la comparación. De acuerdo con lo estipulado en las etapas 4 y 5 de la metodología, se ajustará este análisis comparativo a los tiempos y recursos dispuestos para la realización de este trabajo.

Resultaría en un aporte significativo para estudios posteriores en el tema, así como también, serviría de procedimiento de ajuste y validación del modelo propuesto por la DFC desarrollada.

7. Escritura del libro de tesis

Se recopilarán todos los resultados y análisis de los mismos, así como toda la información concerniente a la investigación, en el libro de tesis como requisito para la aprobación de la Maestría de Ingeniería Mecánica.

8. Cronograma de trabajo

Etapas/Meses Jan-

11

Feb-

11

Mar

-11

Apr

-11

May

-11

Jun-

11

Jul-1

1

Aug

-11

Sep-

11

Oct

-11

Nov

-11

Dec

-11

1. Estado del arteAnálisis esp. diseñoSelec. de dimensionesDimensionamiento 1DDiseño 3D

3. Simulación vía DFC de la TT4. Construcción modelo simplificado

2. Concepción hidráulica de las TT

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA

Andriamihaja, C. & Hüe, G. (Juin 2010) Etude d’un dispositif de secours pour produire de l’énergie électrique. Etude du fonctionnement d’un éjecteur à gaz. Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers. Laboratoire d’Energétique et Mécanique des Fluides Interne. Paris, France. 4: 12-13; 5:14-29; 6:30-37.

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International Energy Agency (2008) Beyond the OECD. Statistics for 2008: Venezuela. http://www.iea.org/

Le Gouriérès, D. (2009) Les Petites Centrales Hydroélectriques: Conception et Calcul. Goudelin, France: Éditions du Moulin Cadiou. 7: 70-75.

Maher, P. & Smith, N.P.A. & Williams, A.A. (2003) Assessment of pico hydro as an option for off-grid electrification in Kenya. Micro Hydro centre, School of Engineering, The Nottingham Trent University, Nottingham UK. Renewable Energy (28), 1357-1369. Vol. 2003.

Mataix, C. (1975) Turbomáquinas Hidráulicas: Turbinas Hidráulicas, Bombas, Ventiladores. Madrid, España: Editorial ICAI. 13: 748-751.

Nfah, E.M. & Ngundam J.M. (2009) Feasibility of pico-hydro and photovoltaic hybrid power systems for remote villages in Cameroon. Bandjoun, University of Dschang, Cameroon. Renewable Energy (34), 1445-1450. Vol. 2009.

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