Resumen

Se realizó un estudio experimental a escala de laboratorio con el fin de dimensionar un Hidrogenerador de Vórtice Horizontal (HVH). El vórtice es un fenómeno concentrador de energía, el cual ha sido inducido en una geometría tal que permitió transformar la energía de translación de un flujo en un canal experimental a energía de rotación en el dispositivo. Para tal fin se hicieron doce variaciones geométricas al HVH entre las cuales estuvo el diámetro de descarga, el orificio de alimentación y el ancho del dispositivo. En cada una se midió el perfil de velocidades a la entrada del dispositivo con el uso de un medidor de velocidad acústico Doppler (ADV). El caudal de captación con un aforo volumétrico, bajo tres condiciones de caudales (106,14, 104,45 y 35,01 L/s) establecidas en la instalación experimental. Las revoluciones del vórtice se midieron haciendo un barrido radial para diferentes posiciones a lo largo del ancho de HVH, implementando un medidor de efecto Hall construido específicamente para el dispositivo. Los caudales en el canal experimental se midieron con un vertedero rectangular y un sensor de nivel ISCO 2110. Se hicieron comparaciones de caudal, revoluciones, análisis dimensional y potencia teórica, para elegir la configuración de mejor rendimiento sobre la cual se logró medir la potencia eléctrica para tres microturbinas, una tipo Banki-Michell y otras dos propuestas por el presente estudio según lo visualizado durante el experimento. Los rodetes se construyeron en resina y se imprimieron inicialmente en una impresora 3D, ZCorp Zprinter 405. Los resultados indican que la configuración de mejor rendimiento fue de Ancho = 0,1 m, diámetro de orificio de descarga = 0,044 m y orificio de alimentación = 0,02 m. Por otro lado, se realizó tres aproximaciones analíticas de la potencia del vórtice a fin de tener un estimado. Finalmente la potencia generada en las mediciones realizadas estuvo en un rango de 0,001-0,018 W, siendo esto para la escala de trabajo unos valores aceptables.