Análisis numérico de una micro turbina kaplan para optimizar el coeficiente de potencia

• Autor: Fernández Rengifo, Flora Maribel
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/29048
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/29048
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Turbina kaplan; Coeficiente de potencia; Dinámica de fluidos computacional; Energía hidrocinética; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.02

Esta investigación se centra en el análisis numérico de una Micro turbina Kaplan diseñada para ríos de bajo caudal mediante simulaciones numéricas avanzadas para verificar un óptimo coeficiente de potencia. El objetivo principal es analizar numéricamente una Micro Turbina Kaplan respecto a su coeficiente de potencia, utilizando herramientas como ANSYS BladeGen y CFX. El estudio incluyó el diseño geométrico del rodete y los álabes, la generación de un mallado tridimensional y la simulación del flujo bajo diferentes condiciones operativas. Los resultados muestran que el coeficiente de potencia (CP) alcanza un valor máximo de 0.616 a una altura de caída de 2.0 metros, confirmando la eficiencia del diseño en escenarios de bajo caudal. Asimismo, la simulación permitió identificar la influencia de parámetros clave, como la velocidad del flujo y la distribución de presiones, en el rendimiento global de la turbina. Estas evaluaciones validan el diseño propuesto y destacan la relevancia de ajustar las condiciones hidráulicas para maximizar la eficiencia energética. Los hallazgos contribuyen al desarrollo de tecnologías hidrocinéticas sostenibles y adaptables a comunidades rurales, promoviendo el aprovechamiento responsable de recursos hídricos limitados. Este trabajo establece un marco metodológico replicable para futuros estudios y aplicaciones prácticas en sistemas hidroeléctricos de baja escala.