DISEÑO, FABRICACIÓN Y ENSAYO DE UN RODETE AXIAL DE 6 ÁLABES PARA UNA TURBINA KAPLAN RÁPIDA

Abstract

Se trata de fabricar, mediante un proceso previo de diseño, un rodete de turbina Kaplan rápida completamente funcional para ser utilizado en una turbina real del Laboratorio de Fluidos de ICAI. Para ello se han de estudiar todos los parámetros del rodete que afecten al rendimiento y funcionamiento del mismo. Diseñaremos el rodete para que la turbina en la que lo instalemos proporcione una altura de 0,4 metros con un caudal de 22 metros cúbicos por cada hora, girando a 2000 r.p.m..

El laboratorio cuenta con numerosos rodetes radiales, dando la oportunidad de experimentar y ensayar nuevas propuestas para los axiales. Contaremos con diferentes diseños, variando parámetros de diseño como el número de álabes o el ángulo de éstos. Un alumno diseñará un rodete axial concreto, otro el mismo rodete con diferente número de álabes, y otro con el mismo número de álabes, pero diferente ángulo (perfil). De esta manera se podrá contar con diversas conclusiones y contrastes entre diseños, para de esta manera saber cómo incide el parámetro alterado en el funcionamiento de la turbina, y así lograr optimizar el banco de ensayos del laboratorio.

Los objetivos personales en este proyecto son, entre otros, ampliar la capacidad de desarrollo de un proyecto a nivel mecánico industrial, concienciarme de la importancia de cada proceso en un proyecto, y aprender de esta experiencia para seguir formándome como ingeniero. Aplicar los conocimientos a la práctica cuidando cada detalle. Aprender más sobre diseño en 3D y ser capaz de lograr que los resultados de los ensayos se correspondan con los parámetros de diseño.

A manufacture, through a prior design process, of a completely functional fast Kaplan turbine impeller to be used in a real turbine of the ICAI fluid's laboratory. To do this, all the parameters of the wheel that affect the performance and operation of the same must be studied. The designing of the wheel will be done so that the turbine in which it will be installed will set a height of 0,4 meters with a flow rate of 22 cubic meters per hour, turning at 2000 rpm.

The laboratory has numerous radial impellers, giving the opportunity to experiment and rehearse new proposals for the axial. We will have different designs, varying design parameters such as the number of blades or the angle of these. A student will design a concrete axial wheel, another the same wheel with different number of blades, and another with the same number of blades, but different angle (profile). In this way, we can count with different conclusions and contrasts between designs, in order to know how the altered parameter affects the operation of the turbine, and thus to optimize the test bench.

The personal objectives in this project are, among others, to expand the capacity of a project development at a mechanical industrial level. Awareness of the importance of each process in a project, and learn from this experience to continue to get formed as an engineer. Apply the knowledge to practice taking care of every detail. Learn more about 3D design and be able to get the test results to match the rehearsals.