Estudio de la relación entre la velocidad de rotación y la altura de una turbina hidrocinética (WAHT) tipo H, Moquegua, 2025

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo analizar la relación entre la altura del rotor y la velocidad de rotación de una turbina hidrocinética (WAHT) tipo H, aplicada a un canal de riego en la región Moquegua durante el año 2025, con la finalidad de evaluar su desempeño energético y determinar un rango óptimo de operación. El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, de tipo aplicada, con un diseño de investigación no experimental, transversal y correlacional, orientado al análisis del comportamiento del sistema sin manipulación directa de las variables en condiciones reales de operación. La muestra estuvo conformada por quince escenarios de simulación CFD, en los cuales se varió la altura del rotor entre 0.85 m y 1.55 m, manteniéndose constantes los demás parámetros geométricos y las condiciones hidráulicas del canal. Los resultados evidenciaron que el incremento de la altura del rotor produce un aumento progresivo tanto de la velocidad de rotación como de la potencia desarrollada, alcanzándose valores máximos de 125 rpm y 92 W, respectivamente. No obstante, se identificó una tendencia a la saturación del rendimiento energético para alturas superiores a aproximadamente 1.40 m, atribuible a limitaciones hidráulicas del canal y a efectos geométricos del rotor. Asimismo, se verificó que la velocidad de rotación del prototipo se mantuvo dentro de un rango estable y seguro, sin superar los 400 rpm en ningún escenario simulado. Como conclusión principal, se confirmó una relación significativa entre la altura del rotor y la velocidad de rotación de la turbina tipo H, determinándose que la altura óptima de operación es menor a 1.55 m y que valores superiores no son técnica ni hidráulicamente viables en el canal estudiado.