En el presente trabajo se propone una metodología para el diseño estructural de
ruedas hidráulicas tipo Overshoot, con la ayuda de un caso de estudio concreto.
Las dimensiones de las ruedas hidráulicas dependen de dos parámetros
fundamentales, que son el caudal y la altura de caída. El caso de estudio
desarrollado corresponde a un caudal de 0.06 m3/s y una altura de caída de 2.5 m,
siendo representativo en las zonas rurales donde se pretende aplicar la
metodología. Para obtener dicha metodología se realizó un estudio previo de los
procedimientos existentes para el dimensionamiento general de ruedas
hidráulicas. A partir del procedimiento identificado se elaboró el modelo
geométrico de la rueda hidráulica, al cual se le realizaron algunas simplificaciones
para facilitar el posterior análisis computacional. Asimismo se definieron y
calcularon las cargas que producen el movimiento de la rueda hidráulica, que son
la carga de impacto y las cargas volumétricas, las cuales fueron comprobadas
mediante un método aproximado. Una vez definida la geometría y las condiciones
de contorno necesarias se procedió a realizar el análisis estático y dinámico de la
rueda hidráulica objeto de estudio, mediante simulación numérica computacional.
Los resultados obtenidos fueron comparados con resultados analíticos
aproximados para verificar la validez de los mismos. Tomado como base el caso
de estudio se propone la metodología para el dimensionamiento, cálculo y
verificación del diseño estructural de ruedas hidráulicas tipo Overshoot, el cual
garantiza un factor de seguridad adecuado, superior a 3 en todos los
componentes. Una particularidad de los diseños que se obtendrían al aplicar la
metodología es que son desarmables, característica adecuada para las zonas de
difícil acceso en el sector rural. Por último, utilizando la metodología propuesta se
desarrolló una batería de casos que permitió ofrecer como producto final del
trabajo un plano genérico con una tabla asociada, que permiten dimensionar
fácilmente este tipo de ruedas hidráulicas. La tabla se puede emplear en una
gama de caudales (0.06 m3/s – 0.015 m3/s) y caídas de agua (1.6 m - 2.5 m). / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:123456789/8140 |
| Date | 09 March 2017 |
| Creators | Gonzáles Arcondo, Isaac Omar |
| Contributors | Franco Rodríguez, Rosendo |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Source | Pontificia Universidad Católica del Perú, Repositorio de Tesis - PUCP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess |
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