Diseño de una turbina hidrocinética tipo Savonius mediante semejanza hidráulica para las necesidades energéticas de la población rural de Chalhuas aledaña al rio Cunas Provincia de Chupaca – Perú

• Autores: Guerrero Rojas, Anthony Jordan, Valenzuela Tello, Jhon Edison, Bazan Jimenez, Jordan Antony
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Continental
• Repositorio: CONTINENTAL-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.continental.edu.pe:20.500.12394/19496
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12394/19496
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Turbinas hidráulicas; Recursos energéticos renovables; Propiedades mecánicas; Hydraulic turbines; Renewable energy resources; Hydraulic torque; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.00

Esta investigación analiza la problemática del acceso limitado a la energía eléctrica en la comunidad rural de Chalhuas (provincia de Chupaca, Perú), donde la falta de electrificación restringe el desarrollo social, educativo y económico. Considerando el potencial hidráulico del río Cunas, se propone como solución el diseño de una turbina hidrocinética de eje vertical tipo Savonius, capaz de generar energía renovable de forma sostenible, eficiente y adaptada a las condiciones locales. El objetivo general fue diseñar, mediante semejanza hidráulica, una turbina hidrocinética tipo Savonius que cubra las necesidades energéticas básicas de la población. Los objetivos específicos comprendieron: (i) analizar los parámetros hidráulicos del río, (ii) diseñar un modelo a escala para ensayos de laboratorio, (iii) realizar cálculos de potencia y par, y (iv) desarrollar el prototipo final con planos constructivos. Se empleó una metodología tecnológica aplicada, sustentada en criterios de diseño mecánico, semejanza hidráulica, simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) y análisis por elementos finitos (FEA), complementada con ensayos experimentales en el canal hidráulico de la Universidad Continental. Los resultados muestran una potencia mecánica en el eje de 24 128,18 W, un par de 626,87 N·m y una potencia eléctrica neta de 20 508,95 W. El sistema integra un eje de acero AISI 304 de 50 mm de diámetro, poleas D1 = 400 mm y D2 = 100 mm, ocho bandas tipo C N.º 59 y un generador síncrono estándar. Se concluye que el diseño propuesto es técnica, económica y socialmente viable, y constituye una alternativa eficaz para la electrificación rural basada en energía limpia.