Generación de Micro-Hidroelectricidad Usando un Tornillo de Arquímedes: Análisis de Rendimiento Paramétrico con CFD
Autores: Mohedano-Castillo, Martha Fernanda; Díaz-Delgado, Carlos; López-Rebollar, Boris Miguel; Salinas-Tapia, Humberto; Posadas-Bejarano, Abad; Rojas Valdez, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Generación de Micro-Hidroelectricidad Usando un Tornillo de Arquímedes: Análisis de Rendimiento Paramétrico con CFD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Microhidroeléctrica
Tecnologías
Generador de tornillo de Arquímedes
Par
Eficiencia
Caudal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las tecnologías de microhidroeléctrica están atrayendo cada vez más atención debido a su potencial para contribuir a la generación de energía sostenible. Con la creciente demanda global de electricidad, es esencial investigar e innovar en el desarrollo de dispositivos capaces de aprovechar el potencial hidroeléctrico a través de tales tecnologías. En este contexto, el generador de tornillo de Arquímedes (ASG) se destaca como un dispositivo que potencialmente ofrece ventajas significativas para la generación de microhidroeléctrica. Este estudio tuvo como objetivo, a través de un método simplificado pero efectivo, analizar y determinar los efectos simultáneos del número de palas, el ángulo de inclinación y el caudal en el par, la potencia mecánica y la eficiencia de un ASG. Se empleó Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para obtener el par y realizar el análisis hidrodinámico de los dispositivos, con el fin de comparar los resultados de las características geométricas y operativas óptimas con estudios previos. Esta propuesta también ayuda a guiar futuros trabajos en el diseño preliminar y la evaluación de ASGs, considerando las condiciones geométricas y de flujo que aprovechan al máximo los recursos hídricos disponibles. Bajo las condiciones específicas analizadas, el generador más eficiente contaba con tres palas, un ángulo de inclinación de 20 grados y un caudal de entrada de 24.5 L/s, logrando una potencia mecánica de 117 W con una eficiencia del 71%.
Descripción
Las tecnologías de microhidroeléctrica están atrayendo cada vez más atención debido a su potencial para contribuir a la generación de energía sostenible. Con la creciente demanda global de electricidad, es esencial investigar e innovar en el desarrollo de dispositivos capaces de aprovechar el potencial hidroeléctrico a través de tales tecnologías. En este contexto, el generador de tornillo de Arquímedes (ASG) se destaca como un dispositivo que potencialmente ofrece ventajas significativas para la generación de microhidroeléctrica. Este estudio tuvo como objetivo, a través de un método simplificado pero efectivo, analizar y determinar los efectos simultáneos del número de palas, el ángulo de inclinación y el caudal en el par, la potencia mecánica y la eficiencia de un ASG. Se empleó Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para obtener el par y realizar el análisis hidrodinámico de los dispositivos, con el fin de comparar los resultados de las características geométricas y operativas óptimas con estudios previos. Esta propuesta también ayuda a guiar futuros trabajos en el diseño preliminar y la evaluación de ASGs, considerando las condiciones geométricas y de flujo que aprovechan al máximo los recursos hídricos disponibles. Bajo las condiciones específicas analizadas, el generador más eficiente contaba con tres palas, un ángulo de inclinación de 20 grados y un caudal de entrada de 24.5 L/s, logrando una potencia mecánica de 117 W con una eficiencia del 71%.