SITUACION PROBLEMÁTICALa lejanía geográfica de la comunidad campesina de Yuracmayo, situada a 1 hora de Casapalca, provincia de Huarochiri, Lima; a ocasionado que el Estado y el Sector Privado no se interesen por la falta de energía eléctrica en esta comunidad, energía necesaria para el funcionamiento de alumbrado público, maquinaria agrícola, etc., necesarios para el desarrollo de la población. Sobre la base de lo planteado, entonces: ¿Como solucionar la falta de energía eléctrica en la comunidad campesina de Yuracmayo? SOLUCION DE LA SITUACION PROBLEMÁTICA Para solucionar la falta de energía eléctrica en Yuracmayo se han dado dos posibles soluciones: - Generación de energía eléctrica por medio de una Turbina Hidráulica. - Transportar energía eléctrica por medio de líneas de transmisión desde Casapalca. Como el transporte de energía eléctrica por medio de líneas de transmisión está a cargo del Estado y el Sector Privado, y puesto que estos no se han interesado en la solución del problema, y además que la comunidad cuenta con varias caídas de agua, se opta por la generación por Turbina Eléctrica como solución más adecuada. Sin embargo, la generación de energía por medio de turbina supone hacer un estudio para poder realizar el diseño de la turbina. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA Con lo dicho en el párrafo anterior se logra identificar el problema: ¿Cómo realizar el estudio y posterior diseño de una turbina hidráulica para la generación de energía eléctrica en la comunidad campesina de Yuracmayo? Objeto de Estudio: Diseño de Turbina Hidráulica para generación de energía eléctrica en la comunidad campesina de Yuracmayo. Salidas: Energía: Eléctrica Materia: Agua Información: Potencia, Voltaje asi que al final del proceso también se obtendrá agua. esos datos son el caudal y la presión que tendrá que soportar la turbina en su funcionamiento. Presión. PRESION DISEÑO DE TURBINA HIDRAULICA PARA GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA EN LA COMUNIDAD CAMPESINA DE YURACMAYO ENERGIA ELECTRICA AGUA POTENCIA.Entradas: Energía: Mecánica Materia: Agua Información: Caudal. PROCESO DE INVESTIGACION EXPLORATORIA Lista de atributos: SISTEMA REGULACION Y ALIMENTACION ATRIBUTO Tubería de presión Tobera Aguja de inyección Rodete Eje Chumaceras Carcasa TRANSFORMACION SOPORTE GENERACION Generador eléctrico Panel de control Tabla Sistema-Atributo . al final del proceso se obtendrá como datos la potencia y el voltaje generados por la turbina. CAJA NEGRA ENERGIA MECANICA AGUA CAUDAL. VOLTAJE Para que la turbina funcione necesitara energía mecánica para ser accionada. También ingresa agua. Para el diseño se necesitan datos. no sufrirá cambios en su composición u otras alteraciones. luego del proceso se obtiene energía eléctrica. que solo actúa como accionador de la turbina. Este elemento tiene la función general de cubrir y soportar a las partes de la turbina Encargado de transformar la energía cinética en eléctrica Necesario para controlar el caudal. el voltaje y la potencia. Tabla Atributo-Función Síntesis de Funciones: ATRIBUTO Tubería de presión Tobera Aguja de inyección Rodete Eje Chumacera Carcasa Generador eléctrico Panel de control ESENCIAL X NO ESENCIAL X X X X X X X X . Es la pieza de soporte del eje. en su trayecto ocurre un cambio de energía de potencial a cinética.ATRIBUTO Tubería de presión Tobera Aguja de inyección Rodete Eje Chumacera Carcasa Generador eléctrico Panel de control FUNCION Conducen el agua desde donde esta almacenada hasta la turbina. disminuye la fricción. Aumenta la presión y disminuye el caudal del fluido. la presión. Regula la presión y el caudal. Es el dispositivo encargado de convertir la EC en ECR Transmite la ECR del rodete hacia el generador. el rodete. el eje o la tubería? ¿Cómo combinar el tipo de rodete con el eje para mejorar la generación de energía eléctrica? EXPLICATIVO EXPERIMENTAL APLICADO .CAJA BLANCA ENERGIA MECANICA TUBERIA DE PRESION RODETE ENERGIA ELECTRICA AGUA + + EJE GENERADOR ELECTRICO AGUA PRESION. el eje y el generador para una optima generación de energía? ¿Qué pasa con la generación de electricidad si se modifican el rodete. VOLTAJE RESULTADOS DE LA INVESTIGACION EXPLORATORIA Definición de problemas: TIPO DE PROBLEMA DESCRIPTIVO PROBLEMAS ¿Cuáles son las características de la tubería. el eje que permiten una optima generación de energía eléctrica? ¿Cómo se relacionan la tubería. el rodete. CAUDAL POTENCIA. con presión alta y caudal bajo. llega a la turbina la cual convierte la energía cinética en EC rotacional. Hipótesis aplicada Los resultados de esta hipótesis se pueden dar en la siguiente matriz morfológica. lo que a traces del eje llega al generador de energía eléctrica.Formulación de hipótesis: ENERGIA ELECTRICA TUBERIA DE PRESION GENERADOR ELECTRICO RODETE EJE Hipótesis descriptiva (Imposible de determinar) Hipótesis explicativa El agua ingresa por la tubería de presión. Además si se modifica el rodete de modo q anule componentes de fuerza axiales esto aumentara la electricidad generada. Hipótesis experimental Si se modifica la tubería para que aumente la presión esto generara mayor EC que a su vez generara mayor energía eléctrica. . claro que es muy difícil controlar presiones tan altas. ATRIBUTO TUBERIA DE PRESION FORMA 1 BAJA PRESION FORMA 2 MEDIA PRESION FORMA 3 ALTA PRESION RODETE KAPLAN FRANCIS PELTON EJE AXIAL TRANSVERSAL MIXTO GENERADOR ELECTRICO JAULA DE ARDILLA BOBINADO Matriz morfológica .