Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

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

Nace en Caracas, Venezuela en 1989. En 2013 obtiene el título de ingeniero mecánico por la Universidad Simón Bolívar, realizando intercambio académico al ENSAM (Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers) donde obtiene el diploma de master recherche. A continuación cursa el máster en la Universidad Politécnica de Cartagena obteniendo el título de máster en el año 2015. En el año 2018 obtiene una beca de la Fundación Séneca para realizar la tesis doctoral en la Universidad Politécnica de Cartagena. Domina las lenguas inglesa y francesa.

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.

Área de conocimiento

Energías Renovables, Turbomáquinas, Dinámica de fluidos computacional (CFD), Mecánica de Fluidos

Grupo de investigación

Mecánica de Fluidos e Ingeniería Térmica
Director: Antonio Sánchez Kaiser
Codirector: Antonio Viedma Robles

Programa de doctorado

Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética

Período de Actividad

28/05/2018

Estado de tesis

En desarrollo

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

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:

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