Resumen

Propusimos una turbina hidráulica de flujo axial portátil y ultrapequeña que puede generar energía eléctrica comparativamente con facilidad utilizando la baja altura de canales abiertos como los conductos de tuberías existentes o pequeños ríos. Además, propusimos un método de diseño sencillo para los rodetes de flujo axial en combinación con el método de diseño unidimensional convencional y el método de diseño de uniformización de velocidad de flujo axial, con el apoyo del análisis de flujo tridimensional. Aplicando nuestro método de diseño al rodete de una turbina hidráulica de flujo axial ultrapequeña, se investigaron el rendimiento y el flujo interno del rodete diseñado mediante análisis CFD y experimentos (prueba de rendimiento y medición PIV). Como resultado, los rodetes diseñados con nuestro método de diseño mejoraron significativamente la eficiencia de la turbina en comparación con el rodete original. Concretamente, en el experimento, el nuevo diseño del rodete alcanzó una eficiencia de turbina de 0,768. Esto se debió a que la componente axial de la velocidad absoluta del nuevo diseño del rodete era relativamente uniforme en la salida del rodete en comparación con la del rodete original y, como resultado, se mejoró el flujo rotacional negativo. Así pues, se ha verificado la validez de nuestro método de diseño.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas Motores (Mecánica) Turbina eólica Energía cinética Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Turbines Engines Wind turbine Kinetic energy Turbomachine
• Palabras claves:método de diseño, flujo axial pequeño, rodete, turbina hidráulica, nuevo diseño, rodete original, rendimiento de la turbina, uniformización de la velocidad del flujo axial, rodete de flujo axial, método de diseño dimensional
• Keywords:design method, small axial flow, runner, hydraulic turbine, new design, original runner, turbine efficiency, axial flow velocity uniformization, axial flow runners, dimensional design method