Evaluación mediante una herramienta computacional del funcionamiento del sistema de turbina Pelton en el laboratorio de hidráulica “Elías Sánchez Díaz” de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Carabobo

Abstract

En este estudio se evaluó mediante una herramienta computacional el funcionamiento del sistema de turbina Pelton en el laboratorio de hidráulica en la escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Carabobo. Se aplicó un diseño experimental manipulando tres factores: caudal de entrada (0,003154; 0,006309; 0,009463; 0,01261 m3/s), recorrido del punzón (1/5; 2/5; 3/5; 4/5; 5/5) y velocidad de giro ( 400; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1100; 1200 rpm) respectivamente para un total de 180 pruebas (4x5x9). De las pruebas resultantes se tomaron dos muestras. La primera cuenta con los factores: caudal de entrada (4) y recorrido del punzón (5), para un total de 20 pruebas. En la segunda se tomó una sola condición, la cual es con un caudal de entrada de 0,006309 m3/s, un recorrido del punzón de 3/5 y con las velocidades de giro de 400, 500, 600 y 700 rpm, dando un total de 4 pruebas. Esto evaluado mediante una herramienta computacional diseñada para la dinámica de fluidos computacional (CFD) que resuelve modelos matemáticos y ecuaciones tanto de momento, energía y masa. Esta modelación fue realizada definiendo dos dominios, un dominio de fluido y un dominio rotatorio el cual representaría el rodete de la turbina, ejecutando así una simulación en estado permanente, en la cual se desarrolló una geometría aproximada a las dimensiones reales del sistema, definiendo condiciones de entrada , condiciones de borde y aplicando expresiones para poder obtener parámetros como presión de entrada y el torque que se genera en el rodete por efecto del flujo de fluido y comparando los parámetros obtenidos por la simulación con los arrojados por una práctica realizada en el laboratorio de hidráulica “ Elías Sánchez Díaz” en el sistema de turbina Pelton.