O projeto de turbinas hidráulicas tem estado em constante evolução, levando a máquinas mais rápidas e mais leves, nas quais os carregamentos são mais severos e as estruturas mais flexíveis. Com isto, os cálculos dos componentes da turbina devem ser realizados com maior precisão do que no passado, entre eles a determinação das velocidades angulares críticas da linha de eixo e seus fatores dinâmicos de amplificação de deslocamento, sobre os quais a maior influência é exercida pelo rotor do gerador. Para tanto, é elaborado um modelo numérico da linha de eixo, com base na pesquisa da literatura, na qual o rotor do gerador é usualmente considerado como um corpo rígido. Entretanto, para se verificar o efeito de suas propriedades de inércia e rigidez distribuídas sobre o movimento da estrutura, ele é descrito aqui por um modelo de elementos finitos, incluído no restante do sistema através do método da síntese modal de componentes. Os resultados numéricos mostram desvios não desprezíveis entre o método tradicional e o proposto aqui, sendo que se aconselha que o rotor do gerador seja descrito por este procedimento, quando os fatores de segurança empregados forem pequenos ou se a exatidão dos valores calculados for de grande importância. / Continuous improvements in hydraulic turbines project has lead to faster and smaller machines, in which loads are more severe and structures are more flexible. As a matter of fact, its components must be calculated more accurately than in the past. Such is the case of shaft line angular critical speeds and their dynamic displacement amplification multipliers, whose main influence is caused by the generator rotor. Therefore, a shaft line numeric model is set up, based on the literature review, where the generator rotor is usually considered as a rigid body. However, in order to verify its distributed inertia and stiffness properties effect on the structure behaviour, it shall be described here by a finite element model, that is included in the overall system using the component mode synthesis method. The numerical results yield significantly deviations between the model proposed here and the traditional, taking one to recommend that, when security factors are low or when calculated values accuracy is important, the generator rotor shall be modelled by the procedure described here.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-02T17:32:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MetodoEspectralLocalizacao.pdf: 36751428 bytes, checksum: 91ff2c96311b8efad399a416dbaad775 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:02:37Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T14:15:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MetodoEspectralLocalizacao.pdf: 36751428 bytes, checksum: 91ff2c96311b8efad399a416dbaad775 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-13T15:52:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MetodoEspectralLocalizacao.pdf: 36751428 bytes, checksum: 91ff2c96311b8efad399a416dbaad775 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-13T15:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MetodoEspectralLocalizacao.pdf: 36751428 bytes, checksum: 91ff2c96311b8efad399a416dbaad775 (MD5) Previous issue date: 2014-08-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, é estabelecida uma metodologia baseada em análise espectral para localização de múltiplas descargas parciais na região dielétrica de bobinas de hidrogeradores. Esta localização de várias descargas objetiva viabilizar diagnóstico preventivo da região isolante da bobina. É concebido um modelo computacional utilizando-se o método das diferenças finitas no domínio do tempo para solucionar numericamente as equações de Maxwell, o qual é validado experimentalmente. O campo elétrico transitório associado a descargas parciais que ocorrem em diferentes posições da bobina é registrado e seu espectro, após processamento e análise estatística, é utilizado para realizar o diagnóstico. Em aproximadamente 90% das simulações realizadas, estimativas precisas da localização das descargas foram obtidas. Um novo método de injeção de sinais de descargas parciais também foi desenvolvido neste trabalho. / A methodology based on spectral analysis is established for performing localization of multiple partial discharges in dielectric region of hydro-generators coils. This pinpointing of multiple discharges aims to provide means for performing preventive diagnosis of the insulating region of the referred coil. A computer model of the structure was conceived by using the finite-difference time-domain method (FDTD-3D) to numerically solve Maxwell’s equations, which is experimentally validated. The transient electric field associated with partial discharges that occur at different positions of the coil is calculated and its spectrum, after processing and statistical analysis, is used to perform the diagnosis. In approximately 90% of simulations, accurate estimates of simultaneous discharges location were obtained. Transient numerical results are in agreement with literatures measurements performed experimentally. A new method of injection of partial discharge signals was also developed in this work.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-27T15:44:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSensoresEletromagneticos.pdf: 7557574 bytes, checksum: ca82d86bbde977707b8a99aaee256364 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-30T12:31:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSensoresEletromagneticos.pdf: 7557574 bytes, checksum: ca82d86bbde977707b8a99aaee256364 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T12:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DesenvolvimentoSensoresEletromagneticos.pdf: 7557574 bytes, checksum: ca82d86bbde977707b8a99aaee256364 (MD5) Previous issue date: 2016-04-14 / Paradas de máquinas não planejadas causadas por falhas na isolação elétrica de equipamentos do sistema elétrico de potência são um grande problema, pois contabilizam elevadas perdas para planta e comprometem os indicadores de desempenho devido extenso período de parada da unidade geradora necessário para restauração da função geração. A fim de solucionar esse problema, vários pesquisadores e estudiosos da área de grandes máquinas rotativas descobriram que estas falhas estavam frequentemente relacionadas com o aumento do nível de descargas parciais (DP) da isolação elétrica da máquina. As ocorrências das DP nos sistemas isolantes dos equipamentos de alta tensão são sintomas de fragilidade na sua suportabilidade dielétrica, cuja evolução pode ocasionar graves consequências para o equipamento. As DP podem ser detectadas através da medição de quantidades associadas a pulsos de corrente, sinais de rádio frequência (ondas eletromagnéticas), sinais acústicos, entre outros. Entre esses métodos, a detecção de ondas eletromagnéticas irradiadas pelas DP vem demonstrando ser uma técnica confiável para acompanhar processo de evolução do defeito. Em comparação com outras técnicas, tais como, os métodos de detecção baseados em acopladores capacitivos (método convencional), o uso de sensores eletromagnéticos de banda larga é não invasivo para isolamento. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo mostrar a avaliação de três diferentes sensores eletromagnéticos de ultra alta frequência, do inglês, Ultra High Frequency (UHF) projetados para serem instalados nos hidrogeradores. Os sensores utilizados nos experimentos são os seguintes: acoplador direcional de microfita; antena loop e antena log-periódica. Os sensores foram avaliados através de ensaios de alta tensão para medição de descargas parciais, em que foram avaliados todos os tipos de descargas encontrados nos hidrogeradores, como descargas internas, delaminações, descargas de ranhura, descargas barra-barra e de superfície, e através do ensaio de envelhecimento acelerado. Os resultados obtidos no laboratório mostraram que o acoplador direcional apresentou uma grande sensibilidade para todos os tipos de descargas simuladas, cujo os resultados foram validados pela antena log-periódica, e a antena loop foi a que apresentou menor sensibilidade. Os resultados também mostram que é possível identificar as descargas através das características UHF. A evolução dos níveis de DP foi avaliada através do acoplador direcional durante o ensaio de envelhecimento acelerado, foi possível observar o aparecimento de dois tipos de descargas, delaminações e corona, os resultados foram similares aos medidos pelo acoplador capacitivo. / Stops machines unplanned caused by faults in the electrical insulation of the power electric system equipment is a big problem, because account for high losses to plan and undertake performance indicators due long stop period generating unit necessary for the generation function restoration. In order to solve this problem, many researchers and scholars in the field of large rotating machines found that these failures were often related to the increased level of partial discharges (PD) of electrical insulation of the machine. Occurrences of PDs in insulating systems of high voltage equipment are symptoms of weakness in their dielectric withstand, whose evolution can cause serious consequences for the equipment. The PDs can be detected by measuring quantities associated with current pulses, radio frequency signals (electromagnetic waves), acoustic signals, among others. Among these methods the detection of electromagnetic waves radiated by PDs are proving to be a reliable technique to follow the default process of evolution. In comparison with other techniques such as the detection method based on capacitive couplers (conventional method), the use of electromagnetic broadband sensors is not invasive to isolation. In this way, this paper aims to show the evaluation of three different electromagnetic sensors of Ultra High Frequency (UHF) designed to be installed in hydrogenerators. The sensors used in the experiments are: microstrip directional coupler, loop antenna and log-periodic antenna. The sensors were evaluated by high-voltage tests to measure partial discharges which were evaluated all kids of discharges found in hydrogenerators, like internal discharges, delaminations, slot discharge, bar-bar and surface discharges, and through the accelarated aging test. The results obtained in the laboratory demonstrated that the directional coupler showed a high sensibility to all types os simulated discharges which results were validated by log-periodic antenna, and the loop antenna showed a low sensibility. The results also demonstrated that is possible to identify discharges through the UHF characteristics. The evolution of the PDs levels were evaluated through the directional coupler during the accelarated aging test, it was possible to observe the appearance of two types of discharges, delaminations and corona, the results were similar to those measured by the capacitive coupler.

Submitted by THIAGO TAZINAZZO MAZER null (thiago.mazer@gmail.com) on 2016-03-29T01:38:47Z No. of bitstreams: 1 Mestrado_TMazer_Defesa_v5.pdf: 2788915 bytes, checksum: 06d3dd7e4de2bccbf1a112feee83a4ed (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-29T19:10:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mazer_tt_me_guara.pdf: 2788915 bytes, checksum: 06d3dd7e4de2bccbf1a112feee83a4ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T19:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mazer_tt_me_guara.pdf: 2788915 bytes, checksum: 06d3dd7e4de2bccbf1a112feee83a4ed (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / A evolução das unidades geradoras hidráulicas é constante, sempre visando a redução de custos, mantendo ou melhorando os fatores de desempenho já alcançados. Em consequência disso têm-se em geral máquinas menores, com velocidade de rotação mais elevada e maiores solicitações mecânicas, além de estruturas com massa otimizada e consequentemente mais flexíveis. Nesse contexto, conhecer o comportamento dinâmico dos rotores das turbinas hidráulicas e ter a capacidade de simulá-los com precisão passa a ser fundamental. No presente estudo é desenvolvido um modelo em escala representativo de uma linha de eixo rotativo de turbina hidráulica de grande porte com o objetivo de avaliar o seu comportamento dinâmico, permitindo que os resultados teóricos possam ser comparados com resultados experimentais, este último não faz parte do escopo do presente trabalho. Em uma primeira etapa as dimensões do modelo em escala são determinadas por uma análise dimensional, que permite elaborar os desenhos tanto do rotor quanto de seus suportes. Os parâmetros de rigidez dos suportes são então determinados por meio de análise estrutural estática em elementos finitos (EF). Esses parâmetros são utilizados então na análise dinâmica do rotor, também em EF, permitindo obter o diagrama de Campbell (frequências naturais e seus respectivos modos em função da rotação do eixo) e a resposta harmônica ao desbalanceamento. Diferentes valores de amortecimento e desbalanceamento são assumidos nessa análise, e suas influências no comportamento dinâmico do rotor são avaliadas e discutidas. Também são avaliados os efeitos da estrutura base que suporta os mancais (fundação) na dinâmica da máquina rotativa como um todo. Por fim uma bancada experimental foi construída, sendo que a análise experimental fica como proposta para trabalhos futuros. / The evolution of hydro power units is constant, always aiming to reduce costs while maintaining or improving performance already achieved. Consequently the sizes of the components have being reduced, while rotational speed and mechanical stresses have being increased. Also, supporting structures have being optimized in weight, becoming more flexible. In this context, it is crucial to know the dynamic behavior of the rotors of hydro power units and to have the ability to simulate them accurately. In this study a representative model of a large hydro power rotor is developed in order to evaluate its dynamic behavior, allowing the comparison between theoretical results with experimental results, the latter is not part of scope of this work. In a first stage the scale model geometry is determined by a dimensional analysis, which allows elaborate the designs of the scaled rotor and its supports. The supports stiffness parameters are then determined by static structural finite element analysis (FEA). These parameters are used in rotor dynamic analysis, also in FEA, enabling the construction of Campbell diagram (natural frequencies and their respective modes shaft rotation function) and the harmonic response to unbalance. Different values of damping and unbalance are assumed in these analyses, and their influence on the rotor dynamic behavior are evaluated and discussed. The effects of the base structure supporting the bearings (also known as foundation) on the dynamics of the rotating machine as a whole are also evaluated. Finally an experimental bench was built, however the experimental analysis is proposed for future work.

Um dos grandes desafios enfrentados pelos fabricantes de turbinas hidráulicas é prevenir o aparecimento de vibrações induzidas pelo escoamento nas travessas do pré-distribuidor e pás do rotor. Considerando apenas as travessas, e atribuídos a tais vibrações, foram relatados 28 casos de trincas ou ruídos anormais nas últimas décadas, que acarretaram enormes prejuízos associados a reparos, atrasos e perda de geração. O estado da arte na prevenção destes problemas baseia-se na utilização de sofisticados, e caros, programas comerciais de dinâmica dos fluidos computacional para o cálculo transiente do fenômeno. Este trabalho faz uma ampla revisão bibliográfica e levantamento de eventos de trincas ou ruídos ocorridos em travessas nos últimos 50 anos. Propõe, então, um enfoque alternativo, baseado exclusivamente em ferramentas de código aberto. A partir de hipóteses simplificadoras devidamente justificadas, o problema é formulado matematicamente de forma bidimensional, no plano da seção transversal da travessa, levando em conta a interação fluido-estrutura. Nesta estratégia, as equações de Navier-Stokes são resolvidas pelo método dos elementos finitos por meio da biblioteca gratuita oomph-lib. Um código especial em C++ é desenvolvido para o problema de interação fluido-estrutura, no qual o fenômeno de turbulência é levado em consideração por meio de um algoritmo baseado no modelo de Baldwin-Lomax. O método proposto é validado por meio da comparação dos resultados obtidos com referências e medições disponíveis na literatura, que tratam de problemas de barras retangulares suportadas elasticamente. O trabalho finaliza com a aplicação do método a um estudo de caso envolvendo uma travessa particular. / One of the biggest challenges for hydraulic turbine manufacturers is to prevent vortex-induced vibration on the stay vanes and runner blades. Only regarding stay vanes, 28 cases of cracks or unusual noises attributed to such vibrations were reported in the past decades leading to huge costs due to repair, delays and lack of generation. The state of the art today is to use powerful and expensive commercial computational fluid dynamics software to address the required transient phenomena. The present work carries out a comprehensive survey on occurred events in stay vanes during the last 50 years. Then, an alternative approach, based only on free open-source tools, is proposed. From due justified simplifying assumptions, the problem is formulated two-dimensionally, in the stay vane cross section plane, taking the fluid-structure interaction into account. In such a strategy, the Navier-Stokes equations are solved using oomph-lib, an object-oriented, finite-element library. A special C++ computational code is developed to deal with the fluid-structure interaction problem, in which turbulence is considered through a special algorithm, based on the Baldwin-Lomax model. The proposed method is validated through comparisons with an aerodynamics benchmark and an experimental measurement of oscillating rectangular bars both available in the literature. The method is finally applied to a case study of a particular stay vane. Keywords: Hydraulic turbine. Fluid-structure interaction. Vortex-induced vibration.

A operação de uma turbina hidráulica para hidrogeração alocada em um rio com sedimentos pode levar ao desgaste erosivo e, consequentemente, manutenção prematura do componente. Visando mitigar esse problema, em geral, aplicam-se revestimentos que aumentam a vida útil das turbinas, mas não eliminam o desgaste erosivo ocorrido, o que leva à necessidade de reparo do componente. O reparo se inicia com a remoção do revestimento remanescente e reconstituição da geometria por solda, para então, reaplicação de um novo revestimento. Nem sempre as regiões afetadas são grandes, o que possibilitaria a aplicação de um reparo por soldagem e também reparo de revestimento localizado na turbina. O reparo sobre o revestimento pode ser aplicado tanto na recuperação de componentes que sofrem desgaste erosivo, bem como, para consertar problemas ocorridos durante o processo de revestimento anterior. O presente trabalho visa compreender e verificar a possibilidade de reparo em um revestimento de WC-10Co-4Cr executado pelo processo de aspersão térmica HVOF (high velocity oxy fuel), bem como, suas limitações em desgaste erosivo. O estudo foca na preparação sobre um revestimento existente (remoção eletroquímica) e aplicação de uma nova camada. Como avaliação inicial o trabalho considerou o ensaio de desgaste erosivo, onde foi encontrado aumento de 22% na quantidade de material erodido nos corpos de prova com reparo. A observação e comparação dos corpos de prova com e sem reparo, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostra que a diferença em desgaste está na delaminação entre camadas devido à falha coesiva, a qual pôde ser observada através do ensaio de adesão. A falha coesiva pode ser explicada com base em análise por EDS dos corpos de prova, por intermédio da qual foi verificado um aumento na quantidade de oxigênio e, consequentemente, presença de óxido na preparação superficial por remoção eletroquímica. / The operation of a hydraulic turbine for hydropower generation located in a river with sediments can lead to erosive wear, and, as a consequence, premature maintenance of the component. In order to minimize such problem, coatings are applied to increase turbine lifetime, but they do not eliminate erosive wear, which leads to the necessity of component repair. The repair starts with the removal of the remaining coating and reconstitution of the geometry by welding, and then reapplication of a new coating. The affected regions are not necessarily large, which would allow the application of a localized repair by welding and localized repair by coating. The coating repair can be applied in two situations: recovery of components with erosive wear and to fix problems during coating manufacturing. The present work aims to understand and verify the possibility of repair in a WC-10Co-4Cr coating performed by the thermal spraying HVOF process (high velocity oxy fuel), as well as, its limitations in erosive wear. This study focuses in the preparation of an existing coating (electrochemical removal) and application of new coating layers. The start point was an evaluation using an erosion test rig, which indicated an increase of 22% in material removal for the test samples with repair. Using scanning electron microscope (SEM), the test samples with and without repair were compared and showed a wear difference related to delamination between layers due to cohesive failure, which was also observed in the adhesion test. The cohesive failure can be explained by EDS, where it was found a high content of oxygen in the repaired zones, and, as a consequence, presence of oxide in the surface preparation by electrochemical removal.

Aborda el estudio de uno de los principales problemas de funcionamiento que aquejan a las turbinas Francis: la cavitación, tanto en su forma cualitativa como cuantitativa. Busca encontrar el caudal de máxima eficiencia de la turbina usada en la Central Hidroeléctrica Cahua, ubicada al norte de Lima y verificar si esta central presenta problemas de cavitación durante su operación. Válida la simulación realizada con el simulador ANSYS 14.5 haciendo uso de material bibliográfico y referencias. El estudio de este fenómeno proporciona información para mejorar la eficiencia de una central hidroeléctrica, ya que obtendremos los puntos críticos de operación de las turbinas Francis. / Tesis

Ingeniero Civil Eléctrico / En el último tiempo el aumento de la demanda no ha ido de la mano con el crecimiento de la oferta, entre lo que sobresalen las barreras a la construcción de proyectos de gran envergadura. Sin embargo, Chile posee un enorme potencial energético, en especial, la energía hidráulica, la cual puede ser una alternativa para desarrollar proyectos de baja escala y responder al desafío de generación. El objetivo de esta memoria es desarrollar un sistema de monitoreo de variables eléctricas, que permita identificar condiciones anormales del funcionamiento de generadores sincrónicos, además disponer de una plataforma en tiempo real que pueda obtener los datos necesarios, para luego ser procesados e identificar posibles fallos. Para esto fue desarrollado un sistema en LABVIEW, el cual toma los datos, los procesa y los almacena, para posteriormente ser leídos en MATLAB y ser graficados y analizados. Este proceso se realizó con la micro central hidráulica ubicada en el taller mecánico de la Universidad de Chile, donde se tomaron distintas mediciones, que al ser analizadas mostraron diferentes condiciones del generador. Una de estas es la posible excentricidad estática del generador, debido a la alta presencia de armónicos que siguen el patrón f_E=[1±((2k-1)/P)] f_s. Otra de las condiciones encontradas, es la alta posibilidad de tener cortocircuitos en las fases A y B, debido a la presencia significativa de las 3ª, 9ª y 15ª armónicas en dichas fases. Además se presenta el diseño de un banco de pruebas, el cual está previsto para disponer de estados de comparación entre un generador en estado sano y en diferentes condiciones de falla. El sistema de adquisición de datos desarrollado presenta un buen desempeño almacenando datos en línea de la corriente de un generador. Con el cual se pueden realizar análisis del espectro de frecuencia, con el fin de encontrar patrones que permitan diferenciar las distintas fallas, puedan ser estas de índole mecánica o eléctrica. Asimismo, se desarrolla un manual para el posterior uso de la herramienta. Como trabajo futuro se propone integrar un sistema de detección de fallas, el cual pueda identificar en línea las diferentes condiciones que pongan en riesgo la operación de un generador.

Orientador: Celso Eduardo Tuna / Coorientador: Alex Mendonça Bimbato / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Wendell de Queiróz Lamas / Resumo: A busca por estudos visando às melhorias em projetos de engenharia relacionados às turbinas hidráulicas se tornam cada vez mais essenciais considerando a crescente demanda por fontes de energias renováveis como as usinas hidrelétricas. Por este motivo, cresce a necessidade de estudos sobre turbinas hidráulicas, por meio de inovações tecnológicas, que proporcionem a melhoria do rendimento das mesmas. Esse trabalho tem como objetivo aplicar modificações nas turbinas por meio de técnicas de projeto, como o biomimetismo, nas pás dos rotores de turbinas do tipo Bulbo e comparar o comportamento do escoamento sobre as pás e o rendimento dessas turbinas com aquelas projetadas sem a aplicação do biomimetismo. Para atingir esse objetivo a modelagem da turbulência se dá através da metodologia URANS (unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes) e o modelo de turbulência escolhido foi o k-ε, por ser ideal em escoamentos turbulentos, demandar um menor tempo de simulação computacional e apresentar maior semelhança com dados experimentais. Como resultado, observa-se que as mudanças realizadas na geometria das pás das turbinas, baseadas nos conceitos e técnicas de biomimetismo, proporcionaram aumento de desempenho nas turbinas bulbo, evidenciando-se assim a capacidade do biomimetismo de proporcionar melhorias em projetos de turbinas hidráulicas, que ainda é pouco difundida e estudada. Para a realização desse trabalho, usa-se o software comercial SolidWorks® para a criação da geometria e o ANSYS ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for studies aimed at improving engineering projects related to hydraulic turbines becomes increasingly essential considering the increasing demand for renewable energy sources such as hydroelectric plants. For this reason, the need is growing for studies about hydraulic turbines, by means of technological innovations, that provide the improvement in these turbines. The objective of this work is to apply modifications in turbines by means of design techniques, such as biomimicry, on the rotor blades of the Bulb type turbine, and to compare the flow behavior on the blades and the performance of these turbines with those projected without the application of the biomimetism. To accomplish this objective, turbulence modeling was performed using the URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes) methodology and the turbulence model chosen was k-ε, because it is ideal in turbulent flows, requires a shorter computational simulation time and presents greater similarity with experimental data. As a result, changes in turbine blade geometry, based on biomimetic concepts and techniques, have resulted in significant performance gains in bulb turbines, thus demonstrating the ability of biomimetric to provide improvements in hydraulic turbine designs, which is still less widespread and studied. The commercial SolidWorks® software was used for the creation of geometry and the ANSYS Student® (version 19.1) for flow analysis using computational fluid dynamics (CFD) / Mestre

El presente proyecto, es un módulo de pruebas dotado por dos turbinas una pelton y una francis que simula el funcionamiento de una pequeña central hidroeléctrica y permite disponer como herramienta para capacitar e incentivar a estudiantes en energías limpias y renovables. La tesis desarrollada abarca la construcción de un sistema que muestra el funcionamiento de dos turbinas, aprovechando la operación de una electrobomba centrífuga para simular el salto hidráulico. El trabajo comprende; la construcción del módulo “Montaje de las turbinas, sistema eléctrico, electrobomba y simulación de la caída de agua”, la selección de los instrumentos y dispositivos así como los procedimientos de evaluación y diseño, se utilizara datos comerciales. Que se propone permitirá: visualizar los diferentes comportamientos hidráulicos y eléctricos que se presenten.