Please use this identifier to cite or link to this item: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21058
Title: Optimización de la geometría de un rodete tipo Pelton para flujo particulado utilizando simulación numérica.
Authors: Barragán Montalvo, Guillermo Enrique
Parra Almeida, Carlos Eduardo
Keywords: MECÁNICA
TURBINAS
ALGORITMO
Issue Date: 20-Aug-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Barragán Montalvo, G. E. & Parra Almeida, C. E. (2020). Optimización de la geometría de un rodete tipo Pelton para flujo particulado utilizando simulación numérica. 92 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This work developed a methodology that allows obtaining CAD models of pelton-type turbine buckets and optimizing their performance using techniques such as 3D scanning, parameterization of the buckets using Python and Inventor, and finally numerical simulation in the commercial ANSYS software. The initial geometry was obtained from a cast of resin and plaster. Subsequently, 3D scanning was used to obtain a point cloud, which was pre-processed using Rhino6. This surface was post-processed using AUTODESK Inventor and parameterized to be able to automatically make changes to the model. The optimization was worked by varying the entry and exit angles of the jet, and the B / L ratio of the ladle. Two models were obtained: Mod1 in which the angles were modified, and Mod2 where the angles and the B / L ratio were modified. The numerical simulation was worked on in the ANSYS CFX tool, the 𝑘 − 𝜔 𝑆𝑆𝑇 model was used and abrasive particles were included, which allowed an analysis of eroded areas. The behavior of the torque in the buckets was studied and later the efficiency of each model was calculated, achieving an increase in efficiency of 7.12% and 0.23% for Mod1 and Mod2 respectively.
Description: El presente trabajo desarrolló una metodología que permite obtener modelos CAD de cucharas de turbinas tipo Pelton y optimizar su rendimiento utilizando técnicas como el escaneo 3D, parametrización de las cucharas mediante Python e Inventor, y finalmente simulación numérica en el software comercial ANSYS. La geometría inicial se obtuvo a partir de un molde de resina y yeso. Posteriormente se utilizó escaneo 3D para obtener una nube de puntos, la cual se preprocesó usando Rhino6. Dicha superficie se postprocesó usando AUTODESK Inventor y se parametrizó para poder realizar cambios automáticamente al modelo. La optimización se trabajó variando los ángulos de entrada y salida del chorro, y, la relación B/L de la cuchara. Se obtuvieron dos modelos: Mod1 en el cual se modificó los ángulos, y Mod2 donde se modificaron los ángulos y la relación B/L. La simulación numérica se la trabajó en la herramienta CFX de ANSYS, se empleó el modelo 𝑘−𝜔 𝑆𝑆𝑇 y se incluyeron partículas abrasivas, lo que permitió realizar un análisis de zonas erosionadas. Se estudió el comportamiento del torque en las cucharas y posteriormente se calculó la eficiencia de cada modelo, logrando un aumento de la eficiencia de 7.12% y 0.23% para Mod1 y Mod2 respectivamente.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21058
Appears in Collections:Tesis Mecánica (IM)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
CD 10574.pdf3,23 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.