Turbinas Michell-Banki. modelaciones matemáticas de álabes para ajustes de diseños en microaprovechamientos

Abstract

Existen áreas rurales marginales que presentan inconvenientes en el suministro eléctrico por medio de líneas convencionales de distribución. Esto se debe a que las mismas poseen un alto costo, para una baja densidad de población. Lo que conduce a que estos habitantes no gocen de los beneficios de la electricidad. La producción de energía eléctrica en las zonas rurales marginales puede realizarse aprovechando la energía disponible en un salto hidráulico con mini turbinas hidráulicas. La turbina Michell-Banki ha sido considerada como una de las mejores alternativas desde el punto de vista técnico y económico, en comparación a posibilidades más comerciales y convencionales (turbinas Pelton o Francis) para el aprovechamiento de saltos hidráulicos en la generación de energía eléctrica, destinado principalmente a la electrificación rural y a la promoción del desarrollo sostenible a través del empleo de energías limpias. A pesar de todas sus bondades, en adición a la enorme disponibilidad del recurso hídrico de determinadas zonas del país, el recurso no es explotado o se efectúa de manera deficiente, generalmente debido a la baja rentabilidad relacionada a éste tipo de proyectos hidroenergéticos; la deficiente difusión de la tecnología, y la reducida y casi inexistente adecuación tecnológica para la realidad de nuestro país en relación con la disponibilidad del recurso hídrico. En la Universidad Nacional de Córdoba se realizó un estudio de este tipo de máquinas con el empleo de técnicas modernas para optimizar el diseño de la turbina en el ámbito académico (modelación del flujo a través de la turbina), y se planteó la construcción e instalación con fines de experimentación de una máquina de estas características. El objetivo de este estudio es la modelación computacional de los álabes utilizando el programa Ansys-CFX de la turbina Michell-Banki para determinar qué ajuste se deberían emplear para caracterizar un eficiente diseño de este tipo de turbinas en micro-aprovechamientos. Los resultados permiten visualizar las variaciones en los rendimientos de la micro turbina ante modificaciones geométricas de los álabes.