Desarrollo de una turbina de flujo cruzado - primera etapa.

En el contexto latinoamericano, Colombia es un pais con gran desarrollo de su potencial hidroelectrico; sin embargo, muchas zonas del pais aun no cuentan con energia electrica debido a que la interconexion no llega a dichos lugares. Debido al alto costo del tendido de la red electrica y a la baja densidad poblacional, la opcion de Microcentrales Hidroelectricas MCH- operando en "isla", surge como opcion viable para suplir energia electrica a dichas regiones. La Turbina Hidraulica suele ser parte significativa del costo de una MCH; por lo tanto, amerita buscar alternativas que la haga accesible a un precio menor. La Turbina de Flujo Cruzado -TFC- si bien no goza de niveles de eficiencia tan elevados como la Pelton, Francis y Kaplan, frente a estas se destaca por su costo mas bajo, dada su facilidad de construccion. Por no ser la TFC una turbina empleada en grandes proyectos hidroelectricos el conocimiento que de esta se tiene es limitado. En el pais, las turbinas de amplia utilizacion han sido la Pelton y la Francis en razon a las condiciones de cabeza y caudal aprovechados. Si bien el diseno y construccion de estas turbinas suele hacerse en paises industrializados, la interaccion que han tenido ingenieros colombianos en grandes proyectos hidroelectricos ejecutados en Colombia han posibilitado en algun grado el conocimiento de estas al punto de ser capaces de repararlas; tambien se han construido en varios proyectos de Pequenas Centrales. En las grandes Centrales Hidroelectricas no se da el empleo de la TFC en razon a su menor eficiencia; seguramente esto ha conllevado a que el estudio que se ha hecho de esta sea menor al de las turbinas clasicas; por eso los libros sobre maquinas hidraulicas ni siquiera la nombran. Se ve pertinente entonces apropiarse del conocimiento que permita efectuar su diseno y construccion para ser empleadas en MCH. El proyecto en su primera etapa, busca a traves de literatura tecnica establecer primeramente una metodologia de calculo que permita realizar la definicion de parametros de esta turbina, partiendo de la altura de caida, caudal y velocidad de rotacion del generador al cual va ir acoplada. Con este metodo se acometera el diseno y posterior construccion de un prototipo que pueda funcionar en el Laboratorio de Hidraulica de la Facultad de Minas. Dicho prototipo una vez construido sera instalado en el Laboratorio ya mencionado para una evaluacion inicial de tipo mecanico y efectuar ajustes sencillos que sean necesarios. Posteriormente en una segunda etapa, no considerada en la presente propuesta, se acometera un ensayo sistematico de las condiciones de operacion, a fin de establecer las curvas de funcionamiento, definir mejoras posibles y efectuar un analisis de costos de produccion de dicha turbina, a fin de cuantificar sus ventajas reales para nuestro medio. La experiencia de disenar, construir y evaluar un prototipo, se ve como una manera expedita de adquirir conocimiento que permita acometer disenos de TFC para MCH. La presencia de este prototipo en la Facultad de Minas, no solo permitira realizar mejoras posteriores sino que tambien se convertira en ayuda didactica para las clases de mecanica de Fluidos en las carrera de INGENIERIA CIVIL y Mecanica, al igual que permitira promover su utilizacion en el medio.