Modelo numérico CFD del túnel de carga, tubería a presión y distribuidores utilizando el paquete computacional ANSYS Fluent. Caso de aplicación Proyecto Hidroeléctrico Sopladora

Dávalos Fassler, Emilio Tomas

2020-01-13

Dávalos Fassler, E. T. (2020). Modelo numérico CFD del túnel de carga, tubería a presión y distribuidores utilizando el paquete computacional ANSYS Fluent. Caso de aplicación Proyecto Hidroeléctrico Sopladora. 256 hojas. Quito : EPN.
T-MVE/0808/CD 10160

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La central HIDROELECTRICA SOPLADORA recibe las aguas turbinadas de la fase AB de la hidroeléctrica Paute - Molino, este caudal es conducido por un sistema hidráulico a presión, cuya geometría y trazado fue desarrollado durante la etapa de diseño de la hidroeléctrica, sin embargo, durante la etapa de construcción por factores geológicos, económicos, constructivos, entre otros, se modificó el TRAZADO y la GEOMETRÍA, por tal motivo es necesario evaluar y cuantificar las pérdidas energéticas mediante una MODELACIÓN NUMÉRICA CFD (Ansys Fluent) tanto para la geometría original como definitiva. Las diferencias del trazado definitivo con el trazado original se encuentran en los primeros 732 metros en una conducción cuya longitud total es de 5497.85 metros, las cotas del fondo de la cámara de interconexión (1297 msnm) y la de los conductos forzados (924 msnm al eje de las turbinas) son iguales en ambas conducciones. La diferencia de las PÉRDIDAS ENERGÉTICAS entre ambas conducciones en el peor escenario (E1) es de 12.00 centímetros. La conducción con trazado original es más EFICIENTE, sin embargo, dada la semejanza de los datos obtenidos en ambos trazados la geología, factores constructivos, entre otros son predominantes para determinar el trazado adecuado para la conducción.

The Hydroelectric Power Plant Sopladora receives the turbine waters from the AB phase of the Hydroelectric Powerplant Paute Molino. This flow is carried by a hydraulic pressure system. The geometry and sketch that were developed during the design stage of the hydroelectric Sopladora but at the construction stage due to geological, economic and construction factors, among others, they were modified. This is why it’s necessary to evaluate and quantify the energy losses using a NUMERICAL MODELING CFD (Ansys Fluent) of the geometry and the sketch. The differences of the final sketch with the original sketch are seen on the first 732 meters of the section, the whole section has a total length of 5497.85 meters, the dimensions of the bottom of the interconnection chamber (1297 m.a.s.l.) and that of the pressure conduit (924 m.a.s.l. to the axis of the turbines) are the same in both conductions. The difference in ENERGY LOSS between both conductions in the worst-case scenario (E1) is 12.00 centimeters. The conduction of the original sketch is more EFFICIENT, however, given the similarity of the data obtained in both designs, the geology, construction factors, among others are predominant to determine the proper design for the conduction.

Casa Tipán, Edwin Patricio, director

HIDRÁULICA; RECURSOS HÍDRICOS; HIDROELÉCTRICA;