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 PROYECTO EUROPEO HYDROLOWHEAD

Cliente: Programa marco de investigación e innovación H2020 de la Unión Europea

Fecha: 2015

LINKS: www.hydrolowhead.com

 DESAFÍO:

DISEÑAR Y FABRICAR LOS COMPONENTES MECÁNICOS DE UNA TURBINA HIDRÁULICA DE VELOCIDAD ANGULAR VARIABLE.

Diseño, ensayos a escala y fabricación  de los componentes mecánicos e hidráulicos de una turbina pionera por sus capacidades de generar energía con altas eficiencias gracias al control de velocidad del generador, adaptándose a los cambios de caudales que puedan presentarse durante su funcionamiento sin la necesidad de utilizar componentes móviles para hacerlo, logrando así abaratar sus costes de fabricación y la complejidad de sus sistemas. Este proyecto se llevó a cabo con la colaboración de la empresa catalana Tecnoturbines, socio encargado del desarrollo de la electrónica de potencia y del sistema eléctrico.

 DISEÑO DE MÁQUINA, INGENIERÍA

ARQUITECTURA DE MÁQUINA, ENSAYOS, FABRICACIÓN, PLANOS DE FABRICACIÓN, ESTUDIOS HIDRODINÁMICOS CFD, ESTUDIOS ESTRUCTURA FEA, INGENIERÍA HIDRAÚLICA

CFD: CÁLCULO DE DINÁMICA DE FLUIDOS

Análisis y simulación de fluidos computacional de las directrices y del rodete de la turbina. Se realizó la preparación del modelo y de las condiciones de simulación, en base a las condiciones reales de operación de la turbina, logrando obtener resultados cercanos al comportamiento de la turbina mediante los perfiles de velocidades, presiones, fuerzas sobre las palas del rotor, entre otros. Una vez obtenida la data, se procedió a optimizar el diseño, de manera de incrementar los valores de eficiencia de la máquina.

CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO 1:5

Una vez optimizado el diseño, se realizó el proceso de construcción de las piezas del prototipo 1:5 de la turbina Hydrolowheadead en distintos talleres en Madrid, logrando obtener como resultado un modelo a escala de la turbina real, el cual sería utilizado más adelante para las pruebas de laboratorio en banco de ensayos.

ENSAYOS A ESCALA

Haciendo uso del prototipo 1:5 construido, se llevaron a cabo los ensayos de la turbina en el laboratorio de mecánica de fluidos de la Universidad de Sevilla. El objetivo de los mismos fue validar el diseño estudiado computacionalmente y corroborar las eficiencias obtenidas a través de éste. Como se resultado de la prueba, se obtuvieron curvas características de la turbina (variación de flujo, comportamiento bajo variaciones de presión, eficiencia en un rango de caudales, etc.), y se logró validar el diseño que será instalado en una planta piloto con capacidad de generación de 60 kW.

MATERIAL GRÁFICO PARA FICHAS TÉCNICAS Y CATÁLOGOS DE LA TURBINA

Se llevaron a cabo distintos renderizados de la turbina y de la instalación de la mini central, con el objetivo de utilizar dichas imágenes en los catálogos y fichas técnicas de la máquina.