La turbina Michell-Banki

1. INTRODUCCIÓN

La energía del agua que fluye se puede utilizar para generar electricidad, o para hacer otras clases de trabajo útil. Generando electricidad de esta manera se llama generación hidroeléctrica. Las turbinas hidráulicas son máquinas que desarrollan par y potencia en un eje como resultado de la variación de la cantidad de movimiento del fluido que pasa a través de estos dispositivos. Las turbinas hidráulicas tienen como misión transformar la energía potencial y energía cinética del agua en energía mecánica de rotación. Esta energía se puede aprovechar para realizar trabajo o para la producción de energía eléctrica, al acoplar el eje de salida a un generador eléctrico. La turbina Michell-Banki, también conocida como turbina de flujo cruzado o turbina Ossberger; es una turbina de acción, de flujo transversal y admisión parcial. Este trabajo tiene como objetivo mostrar los avances de carácter numérico y experimental realizadas hasta la fecha en torno al desarrollo de la turbina Michell-Banki, además de describir de acuerdo con los estudios, una serie de consideraciones para su diseño.

Los elementos que constituyen las máquinas presentan una configuración y disposición dentro de estas que les permite moverse de una determinada manera. Su movimiento es estudiado y analizado por los ingenieros con el fin de transmitir potencia, transformar el movimiento u obtener una ventaja mecánica respecto de otras configuraciones, buscando llevar a cabo esto de la manera más eficiente posible, ocupando el mínimo espacio posible y garantizando la integridad y robustez de la máquina durante su funcionamiento. Para poder intervenir en la constitución de una máquina, alterar la configuración de sus elementos, reemplazar estos y/o llevar a cabo su mantenimiento, es necesario entender cómo están unidos entre sí todos ellos, por qué se mueven de una determinada manera, así como su influencia en el funcionamiento de la máquina. Aquellos componentes de una aplicación técnica que cumplen una determinada función en los equipos se denominan elementos de máquina. Los elementos de máquina pueden ser piezas individuales o grupos constructivos.

Los diferentes elementos de máquina cumplen siempre la misma función, aunque se empleen en los más diversos equipos. Los elementos de máquina más sencillos, tales como tornillos, pasadores cilíndricos, chavetas o juntas, están estandarizados y son fácilmente sustituibles. Los elementos de máquina más complejos, como pueden ser cojinetes, acoplamientos, engranajes o árboles, disponen de características normalizadas, como, por ejemplo, las dimensiones principales o el embridado, y son más difíciles de sustituir.

2. RESUMEN

Las turbinas Michell-Banki, también conocidas como turbinas de flujo cruzado, son máquinas hidráulicas utilizadas para la producción y generación de energía en proyectos hidroeléctricos a pequeña escala. Desde su creación, la turbina de Michell-Banki ha sido objeto de múltiples investigaciones enfocadas a mejorar la eficiencia a fin de obtener el máximo aprovechamiento del recurso hidráulico disponible. En este trabajo se exponen las características principales de la turbina, sus componentes y su principio de funcionamiento. Posteriormente se hace una descripción de las investigaciones y aportes de mayor relevancia de cada estudio. Luego se hace un análisis del uso y aplicación de la turbina Michell-Banki y las oportunidades de aprovechamiento con el objetivo de proveer el recurso energético a zonas que carecen del servicio y que cuentan con el recurso hídrico.

El proyecto del generador eléctrico se ha realizado con la intención de generar energía eléctrica a través de la energía mecánica, este generador de energía utiliza la energía mecánica la que por medio de un dinamo se transforma a energía eléctrica.

La energía producida por el generador es energía pura, por lo cual no contamina el medio ambiente. Finalmente se describen las consideraciones más importantes a tener en cuenta para el diseño de este tipo de turbinas.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El presente proyecto está enfocado en la construcción de un generador eléctrico, con el fin de obtener electricidad, demostrar la sustentabilidad de dicho proyecto realizando pruebas para demostrar el funcionamiento del prototipo diseñado no solo para encender diodos led o pequeños foquitos, al presente proyecto le añadiremos un transformador de energía que esto elevará la corriente de 12 voltios a una corriente de uso doméstico y cumplirá los requisitos para poder brindar servicio de luz a un taller o una casa pequeña, también se podrá usar algunos electrodomésticos con ese voltaje (esto dependerá de cuántas revoluciones por minuto (RPM) generará el proyecto en mención).

¿Será posible generar energía eléctrica y poder cargar la batería de un celular a bajo costo y accesible a cualquier persona mediante el generador eléctrico construido?

3.1. JUSTIFICACIÓN

A medida que pasa el tiempo el hombre ha desarrollado diversas formas de generar energía eléctrica, pero cada vez se hace más evidente la necesidad de buscar nuevas formas de generación de la misma a un costo más bajo y con mayor eficiencia. Los cortes de electricidad soy mus comunes en todas las ciudades, como por ejemplo en la ciudad Huacho y sus lugares alejados, ocurren al menos una vez al mes, pero que hacer cuando hay corte de electricidad y necesitamos comunicarnos urgentemente y necesitamos el celular y la batería esta bajísima. O cuando nos encontramos en un lugar apartado de la ciudad o simplemente nos encontramos en una emergencia como podría ser un terremoto, una inundación, etc. necesitamos un celular con una batería bien cargada para comunicarnos y pedir ayuda.

4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVOS GENERALES

Construir un generador eléctrico y agregarle un transformador que nos permita obtener energía eléctrica para iluminar nuestro hogar, también el uso doméstico de ésta como el cargar la batería de un celular para diferentes situaciones de emergencia, o en lugares donde no exista energía eléctrica, realizando las respectivas pruebas de funcionamiento.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Conocer las ventajas y desventajas del generador eléctrico.

- Identificar qué impacto ambiental tiene el motor eléctrico.

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