Small centrifugal pumps are used as hydraulic turbines in many countries around the world, and are a good source of renewable energy for rural areas or those with a shortage of electricity. PATs (Pumps as Turbines) or BCTs (pumps as turbines) are part of micro-generation hydroelectric power plants and have demonstrated several advantages over traditional hydraulic turbines, such as low complexity, lower cost, easy installation and, due to their mass production, a wide availability of spare parts and pump sizes for a wide range of heights and flows. The optimization of impellers to obtain better performance when used as turbines is a dilemma that, due to the lack of universities or companies that research the subject, limits knowledge on the subject. This is why in this work a methodology is developed in which the programming algorithms proposed by Delgado Sánchez [1] and Fernando Salgado [2] are adapted for the geometric adaptation of the impeller of a pump. This work uses reverse engineering based on the original geometry of the Francis 99 turbine and the turbine of the Tirio Michoacán power plant in order to adapt the pump impeller to convert it into a runner. This includes cleaning and simplifying the current geometry, discretizing the surface, manipulating data, applying numerical tools and finally manufacturing the new runners to be tested in the laboratory.
Las bombas centrífugas pequeñas son utilizadas como turbinas hidráulicas en muchos países del mundo, resultan una buena fuente de energía renovable para las zonas rurales o con deficiencia en el suministro de energía eléctrica. Las PAT (Pump as Turbines) o bien BCT (bombas como turbina) forman parte de centrales hidroeléctricas de micro generación de energía y han demostrado varias ventajas sobre las turbinas hidráulicas tradicionales, como baja complejidad, menor costo, fácil instalación y debido a su producción masiva una gran disponibilidad de refacciones y tamaños de bomba para una amplia gama de alturas y caudales. La optimización de los impulsores de las para obtener un mejor rendimiento al emplearse como turbinas resulta un dilema que a falta de universidades o empresas que investiguen sobre el tema se limita el conocimiento al respecto, es por eso que en este trabajo se desarrolla una metodología en donde se adaptan algoritmos propios desarrollados en la FIM y FCFM de la UMSNH para la adaptación geométrica del impulsor de una bomba. Este trabajo emplea la ingeniería inversa basándonos en la geometría original de la turbina Francis 99 y de la turbina de la central eléctrica de Tirio Michoacán para así, hacer una adaptación del impulsor de la bomba para convertirlo en rodete. Esto comprende la limpieza y simplificación de la geometría actual, la discretización de la superficie, la manipulación de datos, la aplicación de herramientas numéricas y finalmente la manufactura de los nuevos rodetes para ser probados en laboratorio.
