Hidroturbina de vórtice horizontal de una cámara
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.n79a14Palabras clave:
cámara de vórtice, potencia, diseño de turbina, energía renovableResumen
Se evaluó una máquina con alta resistencia de forma para extraer energía de una quebrada, río o corriente marina, y generar electricidad. Sin instrumentos adecuados, la investigación fue cualitativa. Se supuso que si aun así funcionaba, su comportamiento podía mejorar suavizándose la forma. El aparato tiene una tobera semi-convergente de paredes planas, una cámara de vórtice cilíndrica y un rodete. Capta agua por su sección mayor y la descarga tangencialmente por su sección menor en la cámara de vórtice; ésta tiene un orificio en una de sus paredes laterales. Así forma un vórtice horizontal que hace girar un rodete cuyo eje acciona un generador eléctrico. El trabajo experimental realizado mostró que sí es posible producir energía eléctrica con este dispositivo pese a las condiciones adversas en que se ensayó.
Descargas
Citas
F. Manzini and P. Macías, “Nuevas Energías Renovables: Una alternativa energética sustentable”, Centro de investigación en energía / Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México, Tech. Rep., Aug. 2004.
S. Wanchat, R. Suntivarakorn, S. Wanchat, K. Tonmit and P. Kayanyiem, “A Parametric Study of a Gravitation Vortex Power Plant”, Advanced Materials Research, vols. 805-806, pp. 811-817, 2013.
D. Basset, “A historical survey of low-head hydropower generators and recent laboratory based work at University of Salford”, Ph.D. dissertation, Dept. Civil Eng., Univ. of Salford, Manchester, UK, 1989.
V. Lobo, “Design of a vortex induced based marine hydro-kinetic energy systems”, M.S. thesis, Missouri University of Science and Technology, Missouri, USA, 2012.
C. Chang, “Hydrokinetic energy harnessing by enhancement of flow induced motion using passive turbulence control”, Ph.D. dissertation, Univ. of Michigan, Michigan, USA, 2010.
J. Senior, “Hydrostatic Pressure Converters for the Exploitation of Very Low Head Hydropower Potential”, Ph.D. dissertation, Univ. of Southampton, Southampton, UK, 2009.
O. Yaakob, Y. Ahmed, A. Elbatran and H. Shabara, “A review on Micro Hydro Gravitational Vortex Power and Turbine Systems”, Jurnal Teknologi, vol. 69, no. 7, pp. 1-7, 2014.
A. Elbatran, O. Yaakob, Y. Ahmed and H. Shabara, “Operation, performance and economic analysis of low head micro-hydropower turbines for ruraland remotes areas: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 43, pp. 40-50, 2015.
M. Khan, G. Bhuyan, M. Iqbal and J. Quaicoe, “Hydrokinetic energy conversion systems and assessment of horizontal and vertical axis turbine for river and tidal applications: A technology status review”, Applied Energy, vol. 86, no. 10, pp. 1823-1835, 2009.
L. Lago, F. Ponta and L. Chen, “Advances and trends in hydrokinetic turbine systems”, Energy for Sustainable Development, vol. 14, no. 4, pp. 287-296, 2010.
P. Wiemann, G. Müller and J. Senior, “Review of current developments in low head, small hydropower”, in 32nd IAHR Conference, Venice, Italy, 2007, pp. 1-10.
S. Bozhinova, V. Hecht, D. Kisliakov, G. Muller and S. Schneider, “Hydropower converters with head differences below 2.5m”, Energy Proceedings of the Institution of Civil Engineers, vol. 166, no. 3, pp. 107-119, 2013.
J. Johnson and D. Pride, “River, tidal and ocean current hydrokinetic energy technologies: Status and future opportunities in Alaska”, Alaska Center for Energy and Power, Fairbanks, USA Tech. Rep., Nov. 2010.
Colorado Department of Agriculture, Applegate Group, Inc. and Colorado State University, “Exploring the Viability of Low Head Hydro in Colorado’s Existing Irrigation Infrastructure”, Applegate Group, Inc., Colorado, USA, Final Rep. 10-101, Jul. 2011.
M. Behera, X. Haihua and P. Tkalich, “Singapore strait hydrodynamics: from ancient myths to renewable energy”, Contributions to Marine Science, National Univ. of Singapore, pp. 1-10, 2012.
Y. Lee, C. Kim, Y. Choi, I. Kim and Y. Hwang, “Performance of a direct drive hydro turbine for wave power generation”, in 25th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, Timişoara, Romania, 2010, pp. 1-9.
S. Dhakal, S. Nakarmi, P. Pun, A. Thapa and T. Bajracharya, “Development and Testing of Runner and Conical Basin for gravitational for gravitational Water Vortex Power Plant”, Journal of Institute of Engineering, vol. 10, no. 1, pp. 140-148, 2014.
S. Mulligan and P. Hull, “Design and optimisation of a water vortex hydropower plant”, Undergraduate thesis, Inst. of Tech. Sligo, Sligo, Ireland, 2010.
H. Shabara, O. Yaakob, Y. Ahmed and A. Elbatran, “CFD Simulation of Water Gravitation Vortex Pool Flow for Mini Hydropower Plants”, Jurnal Teknologi, vol. 74, no. 5, pp. 77-81, 2015.
C. Power, A. McNabola and P. Coughlan, “A Parametric Experimental Investigation of the Operating Conditions of Gravitational Vortex Hydropower (GVHP)”, Journal of Clean Energy Technologies, vol. 4, no. 2, pp. 112-119, 2016.
G. Torres, “Algunas características hidrodinámicas de un vórtice inducido en un cilindro por una corriente de agua” Undergraduate thesis, Universidad del Valle, Cali, Colombia. 2012.
P. Kouris, “Hydraulic turbine assembly”, U.S. Patent 6 114 773 A, Sep. 5, 2000.
F. Zotloterer, “Hydroelectric power plant”, Austria Patent AU2003294512, Jul. 22, 2004.
M. Hallet, “Vortex hydro turbine”, U.S. Patent 8 376 699 B1, Feb. 19, 2013.
P. Sing and F. Nestmann, “Experimental optimization of a free vortex propeller runner for micro hydro application”, Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 33, no. 6, pp. 991-1002, 2009.
G. Marian et al., “The concept and theoretical study of micro hydropower plant with gravitational vortex and turbine with rapidity steps”, Buletinul AGIR, vol. 3, pp. 219-226, 2012.
H. Lugt, Vortex Flow in Nature and Technology, 1st ed. Florida, USA: Krieger Publishing Company, 1995.
S. Alekseenko, P. Kuibin and V. Okulov, Theory of Concentrated Vortices, 1st ed. Berlin, Germany: Springer, 2007.
P. Childs, Rotating Flow, 1st ed. Oxford, UK: Elsevier, 2011.
V. Sammartano, C. Aricò, A. Carravetta, O. Fecarotta and T. Tucciarelli, “Banki-Michell Optimal Design by Computational Fluid Dynamics Testing and Hydrodynamic Analysis”, Energies, vol. 6, no. 5, pp. 2362-2385, 2013.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)
Guía sobre la incertidumbre de la medición para principiantes, GTC 115, 2004.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC), Medida de caudal de fluidos. Procedimiento para la evaluación de incertidumbres, GTC 170, 2008.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2016 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter