Diseño conceptual de una microturbina hidráulica savonius tipo vertical para canal hidráulico de 80x25x15 cm

Abstract

El objetivo general del presente trabajo de investigaciÛn es diseÒar una microturbina hidr·ulica Savonius tipo vertical, validando diversos diseÒos mediante una matriz de decisiÛn basada en par·metros crÌticos, asegurando una construcciÛn robusta. Se utilizaron c·lculos precisos y modelado 3D en software CAD para diseÒar una microturbina con un rotor de 0.06 m de di·metro y 0.115 m de altura, y simulado dentro de un canal de 80x25x15 cm que dirige eficientemente el flujo de agua. Se realizÛ una simulaciÛn CFD con una velocidad del fluido de 1.5 m/s, evaluando la distribuciÛn de presiÛn y velocidad alrededor del rotor. Los resultados mostraron un coeficiente de arrastre de 0.70, un coeficiente de sustentaciÛn de 0.469 y un coeficiente de potencia teÛrica de 0.369, resultando en una potencia mec·nica de 1.26 W. Los an·lisis estructurales con PLA revelaron que el diseÒo soporta las condiciones de carga operativa, con un esfuerzo axial de 4581.15 Pa y un esfuerzo de flexiÛn alto de 4.66 x 10^11 Pa. La fuerza de arrastre fue de 11.296 N y el an·lisis est·tico mostrÛ una tensiÛn m·xima de 2.970x10^7 Pa. En conclusiÛn, el diseÒo integral de la microturbina Savonius no solo cumple con los requisitos teÛricos y preliminares, sino que tambiÈn representa un avance significativo en la implementaciÛn de soluciones de energÌa renovable a pequeÒa escala