ANÁLISIS DE LAS TURBINAS FRANCIS Y PELTON APLICANDO ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZA DINÁMICA PARA DETERMINAR LA POTENCIA Y EFICIENCIA DE LAS TURBINAS EN EL MÓDULO DIDÁCTICO DEL LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS DE LAS UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER. UTS Y GENERAR UNA ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE.

Abstract

El presente trabajo de grado consiste en analizar el comportamiento de las turbinas hidráulicas Francis y Pelton, además de establecer en qué condiciones se puede aplicar y ejecutar el montaje de una turbina Pelton y una turbina Francis, primordialmente que ayude al análisis de problemas relacionados con flujos, realizando diferentes aplicaciones de las teorías y leyes del movimiento de los fluidos y un análisis dimensional para determinar la potencia y eficiencia de dicha turbina en un banco didáctico en el laboratorio de Mecánica de Fluidos de las Unidades Tecnológicas de Santander – UTS.

El principal objetivo para este desarrollo tecnológico es analizar el comportamiento de las turbinas hidráulicas Francis y Pelton con la aplicación de metodologías de análisis dimensional y basándose en las leyes de movimiento de Newton para determinar la potencia que se puede obtener con diferentes caídas de agua usando el módulo didáctico del laboratorio de mecánica de fluidos de las Unidades Tecnológicas de Santander.

Con una caracterización de los factores y análisis de los parámetros (caudal, la fuerza del chorro, dimensiones de los alabes, velocidad del flujo, ángulo de regulación de flujo, ángulo de inclinación de los alabes, nivel de agua, diferencial de presión) se busca implementar un modelo matemático para determinar la potencia de las turbinas Francis y Pelton, para posteriormente construir las curvas de operación del módulo didáctico del laboratorio de las UTS, para esto se implementa una metodología de enseñanza y aprendizaje que permita establecer diferentes competencias para el análisis dimensional y las leyes de movimiento. Finalmente, los datos obtenidos durante las pruebas realizadas y con el cálculo para la caracterización y análisis dimensional de las turbomáquinas hidráulicas Francis y Pelton, no son suficientes comparados a las de gran de tamaño para generación de energía, teniendo presente que en el laboratorio de mecánica de fluidos las turbinas son módulos didácticos para aprendizaje, desempeñan su oficio, permitiendo adquirir una mayor consolidación de la teoría con respecto a la práctica.