pico-turbina

Diseño de pico-turbina para el aprovechamiento de energía disipada en válvulas de reducción de presión en redes de distribución de agua urbana

Nombre: 
Abraham José
Primer Apellido: 
Vivas
Segundo Apellido: 
Borda
Nombre completo: 
Vivas Borda, Abraham José
Foto del perfil: 
Foto Principal
País: 
ESPAÑA
Departamento/Centro/Universidad: 

Dpto. de Ingeniería Térmica y de Fluidos, Universidad Politécnica de Cartagena

Programa de doctorado: 
Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética
Año de programa: 
2017
Fecha de inicio: 
28/05/2018
Area de conocimiento: 
Energías Renovables, Turbomáquinas, Dinámica de fluidos computacional (CFD), Mecánica de Fluidos
Resultados mas significativos
Resultados mas destacados de la tesis doctoral: 

Mapa de diseño adimensional desarrollado para la obtención de pico turbinas hidráulicas axiales a la medida. Incluye región de diseño de para condiciones de ejemplo:

 

Turbina diseñada a partir del punto adimensional seleccionado en el mapa de diseño:

 

Visualización interactiva de las líneas de corriente en la turbina diseñada en su punto de máxima eficiencia:

Principales indicadores de producción científico/tecnológicos: 

Código y datos de estudio de mallado y simulaciones publicados en repositorio abierto:

Abraham Vivas, & Antonio Viedma. (2021, May 2). Literate code of a novel approach to dimensionless design of tailored in-pipe pico-hydraulic turbines (Version v1.0). Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.4732832

Abraham Vivas, & Antonio Sánchez Kaiser. (2021). Discretization uncertainty and numerical validation of a pico-hydraulic counter rotating turbine [Data set]. Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.4730962

Abraham Vivas. (2021). Off-design numerical simulations of a torpedo shaped axial pico-hydraulic turbine [Data set]. Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.4732216

Resumen de tesis: 

Dada la necesidad de mejorar la eficiencia energética en ciudades, en los últimos años han aparecido desarrollos de dispositivos para el aprovechamiento de energía disipada en las redes de distribución de agua urbana; sin embargo, el diseño de estos dispositivos se ha realizado con métodos de ensayo y error o a partir de la teoría básica de diseño de turbomáquinas, llevando a diseños poco eficientes en principio o a un excesivo trabajo numérico-experimental. En esta tesis doctoral se busca desarrollar un procedimiento de diseño para la sustitución de válvulas de reducción de presión en redes de distribución de agua urbana, el cual incluya la teoría avanzada de diseño de turbomáquinas con el fin de reducir los costes experimentales y numéricos relacionados con la concepción de estos dispositivos.

Se entiende por teoría básica de diseño de turbomáquinas aquella que se basa en las hipótesis de: flujo uniforme, unidimensional, guiado perfecto y sin viscosidad. Se entiende por teoría avanzada de diseño de turbomáquinas aquella que levanta las hipótesis de la teoría básica e incluye la descripción matemática de la capa límite formada por efectos viscosos, sin la utilización de simulaciones numéricas de dinámica de fluidos CFD.

Estado de tesis: 
En desarrollo
Mecánica de Fluidos e Ingeniería Térmica
Director: 
Antonio Sánchez Kaiser
Codirector: 
Antonio Viedma Robles
Fotos de galeria: 
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