Development and assessment of a novel hydro turbine for small scale applications

Abstract

La micro-hidráulica está probada como una de las tecnologías más adecuadas para la electrificación rural y de los países menos desarrollados. Esta tecnología puede considerarse allí donde las instalaciones de gran escala son inviables o ya han sido explotadas. Este trabajo propone y estudia un nuevo diseño de hidro turbina para pequeñas potencias, la cual no necesita de ningún tipo de presa ni canal adicional para accionarse. Para ello se llevan a cabo diferentes simulaciones 3D donde se evalúa la viabilidad de concepto propuesto. Dichas simulaciones se realizan con Ansys® Fluent v. 18.2 y se validan con un modelo analítico desarrollado en Matlab. Además del diseño estudiado en este trabajo también se han simulado y propuesto modificaciones y nuevas configuraciones que mejoran su eficiencia. Si bien es cierto que la mejor simulación da un Cp de 4.27E-02 la combinación de las diferentes modificaciones podría aumentar el Cp hasta un 1.9E-01.