Desarrollo de un prototipo de generador hidroeléctrico portátil para afluentes hídricos de bajo caudal basado en el principio del tornillo de Arquímedes para alimentar cercas eléctricas

Abstract

El presente documento engloba los procesos de diseño, construcción y simulación llevados a cabo con el fin de construir un prototipo de generador hidroeléctrico portátil para afluentes hídricos de bajo caudal basado en el principio del tornillo de Arquímedes para alimentar cercas eléctricas. Las actividades desarrolladas abarcan desde la revisión del estado del arte hasta la simulación por dinámica computacional de fluidos (CFD) del tornillo de Arquímedes, construcción del prototipo y pruebas en campo. Las actividades de diseño se realizaron mediante cálculos teóricos en Matlab apoyados por análisis de elementos finitos usando SolidWorks, la selección de los elementos electromecánicos se realizó a través de matrices de despliegue de función de calidad (QFD) y la simulación CFD usando ANSYS en su versión estudiantil. Se logró obtener el diseño mecánico del sistema y los elementos requeridos para la construcción del prototipo además de un primer sketch de simulación CFD con el cual se puede predecir el comportamiento del tornillo de Arquímedes frente al paso del agua corriente. Las pruebas del prototipo arrojaron resultados satisfactorios comprobando la tesis inicial que plantea la posibilidad de obtener energía a través de geometrías alternas y amigables al medio ambiente como el tornillo de Arquímedes.