Diseño, construccion y evaluacion de una turbina tipo bank

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DISEÑO, CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UNA TURBINA TIPO BANKI

CARLOS ANDRES CHARRY PRADA JOSE RAFAEL RICARDO ARRIETA

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA, MECATRONICA E INDUSTRIAL PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA PAMPLONA NORTE DE SANTANDER 2010

OBTENCION DE LAS CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA BANKI

CARLOSANDRES CHARRY PRADA, 1065579317 Ingmecanico_carloscharry@hotmail.com, 3208080961 JOSE RAFAEL RICARDO ARRIETA, 1102118373 j.jose8612@hotmail.com, 3107175620

Anteproyecto presentado como requisito para optar al título de INGENIERO MECANICO

Director: SIMÓN DE JESÚS FYGUEROA SALGADO Ph.D. EN INGENIERIA MECÁNICA Correo electrónico: figueroa@ula.ve

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERÍASY ARQUITECTURA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA, MECATRONICA E INDUSTRIAL PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA PAMPLONA NORTE DE SANTANDER 2010

1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.

La energía hidráulica es una energía renovable, prácticamente gratuita y limpia. En la producción de energías sustituye a los combustibles de origen fósil y nuclear, con todos los problemas de eliminación de desechos queestos traen consigo. No hay forma más limpia de producir energía que la, basada en energía hidráulica, ya que el agua como fuente no se gasta, solo se le explota a su paso y lo más importante es que no se le daña su calidad y no genera contaminación. En muchos países desarrollados se utiliza este medio para generar energía para ayudar al progreso de regiones aisladas. De esta manera, fomentando eluso de las energías renovables como opciones energéticas para zonas rurales aisladas, y poniendo énfasis en la promoción de hidroeléctricas de pequeñas escalas, se tendrá una opción para facilitar el acceso de un amplio sector de la población rural a la electricidad.

1.1 JUSTIFICACION

Este trabajo está referenciado por energías que se obtienen a partir de fuentes naturales virtualmenteinagotables por la inmensa energía que contienen, llamadas energías renovables. Se trabajara particularmente en una de ellas: la energía hidráulica; con este propósito se diseñará una turbina Banki, caracterizada por emplear caudales pequeños y poder ser usada en lugares de difícil acceso a los sistemas de distribución eléctrica convencionales. Basados en el caudal disponible para su trabajo, sediseñarán los accesorios básicos que aseguran un mejor funcionamiento: aspas, eje, rodamientos e inyector. Una vez que se hayan realizado los cálculos de diseño se construirá la turbina y se determinarán sus características de funcionamiento: eficiencia, potencia y par torsor generados.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO GENERAL

 Obtener las características de funcionamiento de una turbina Banki.1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Dimensionar y diseñar una turbina Banki, a partir de un caudal de agua y una altura determinada.  Construir una turbina Banki, a partir de los resultados del diseño.  Determinar mediante pruebas, el rendimiento hidráulico, par torsor y potencia producida por la turbina.

1.3 ALCANCES Y LIMITACIONES

1.3.1 ALCANCES

Construir una turbina Banki, que generela energía que supla la necesidad de una determinada aplicación.

1.3.2 LIMITACIONES

La limitación más relevante es que no se cuente con el recurso hídrico para las pruebas con las que se diseñara la máquina. Durante las pruebas se presente una variación importante del caudal, para el cual se diseño y construyo la turbina.

2. MARCO TEORICO

2.1 BASES HISTORICAS

La turbina Banki sebasa en teorías inicialmente expuesta por el ingeniero francés Poncelet (1788 - 1867). El ingeniero Australiano A.G.M. Michell la patentó en Inglaterra en 1903. Posteriormente, el profesor húngaro Donat Banki hizo un trabajo de investigación extenso sobre esta máquina entre 1912 y 1918, lo que le permitió plantear la formulación teórica para el cálculo de la turbina en términos de la velocidad de...
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