Metodología para el modelado numérico de una micro central de generación hidroeléctrica propulsada por un vórtice gravitacional de agua

Abstract

La tesis tiene como objetivo realizar una simulación numérica del comportamiento de las microcentrales de generación hidroeléctrica, estableciendo una metodología para realizar esta tarea. Para el desarrollo del estudio, se realizó una visita a la microcentral existente en la comunidad de Kadagaya (Junín, Perú) para examinar detalladamente la operación de esta y obtener datos para corroborar el modelo numérico. El software de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizado en la simulación fue el Ansys CFX. La geometría, así como algunas condiciones de contorno utilizadas en la simulación, corresponden a la microcentral, de la cual, se ha simulado el vórtice gravitacional que se forma dentro de la microcentral, así como la interacción del vórtice con la turbina vertical encargada de la generación de energía. En tanto, los resultados de la simulación numérica están dentro del rango esperado. El flujo, según la simulación numérica es cualitativamente parecido al flujo observado en la mencionada central, así como al flujo en los modelos a menor escala de vórtices gravitacionales. Con lo cual, se concluye que los resultados obtenidos en la simulación numérica de la microcentral hidroeléctrica de Kadagaya (con capacidad de producción eléctrica de hasta 10 Kw a alturas de agua de 2m), permiten afirmar que la simulación numérica se puede utilizar para ahondar en el estudio y entendimiento de esta tecnología.