Factibilidad técnica económica de incorporar materiales polímeros en turbinas Pelton

[Resumen del autor]

El presente trabajo tiene por objeto exponer los diferentes materiales y procesos de fabricación existentes para la elaboración de turbinas Pelton de baja potencia, con un enfoque específico al uso de la gran gama de polímeros existentes y su viabilidad de utilización, en que cada día se extiende más su campo de aplicación, debido a sus cada vez mayores cualidades físicas y ventajas económicas de adquisición. Se tiene presente un estudio de sus propiedades mecánicas y térmicas, así como los esfuerzos que deben soportar. Se han estructurado siete capítulos en que se separan los diferentes tópicos, iniciándose con los antecedentes generales que se cuenta sobre la realidad de electrificación rural existente en nuestro país en que se embarca este trabajo, con una introducción general a turbinas hidráulicas. El capítulo II comienza con el análisis técnico para la fabricación de un rodete Pelton, con los cálculos básicos para el dimensionamiento del rodete, así como las posibilidades de diseño existentes para el modelo elegido. Se concluye con el análisis general de esfuerzos a la que se ve sometido un rodete en las condiciones extremas, valores de fuerza combinada que nos dará un valor referencial para el estudio de los diferentes materiales que podemos utilizar que cumplan con estas condiciones de diseño. En el capitulo III se realiza una introducción a materiales polímeros, poniendo de relieve la clasificación y características técnicas que poseen estos materiales, donde se presentan las propiedades mecánicas y su comportamiento, con un análisis de esfuerzos en materiales polímeros. Los capítulos IV y V se evalúan la gran gama de posibilidades de fabricación, para un modelo standard de turbina, en donde se listan las diferentes opciones de fabricación para un mismo material así como los procesos específicos que necesita cada tipo de material, como por ejemplo los sistemas de inyección para polímeros, para finalmente realizar una selección según el material y proceso elegido, con los requisitos mínimos que debe poseer el material a emplear en lo que es sistemas hidráulicos, sistemas agresivos y de alta abrasión, en conjunto con los valores referenciales de esfuerzos mínimos para la elección adecuada de éste, así como del proceso de fabricación asociado. Se termina con una descripción de la fabricación de la pieza principal del sistema minihidráulico, el rodete Pelton, en uno de los materiales elegidos, y según el diseño establecido, así como los costos asociados. Con este trabajo se puede disponer de las diferentes opciones de fabricación de mini turbinas Pelton y obtener conclusiones más precisas a la hora de decidir sobre que material y proceso de fabricación se debe seleccionar, si se ha de fabricar una turbina para un sector rural o realizar una fabricación en serie, .y poseer así una estandarización de modelos aptos para ser comercializados.

CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL

Tesis (Ing. Ejec. Mecánico ) -- Prof. guía: Jaime Espinoza S.

h. 69-70

2