Guías didácticas para la operación de la Turbina Francis en el laboratorio de servicios públicos

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

The generation of hydraulic energy represents one of the most sustainable and efficient ways to meet current energy demands. In this context, the Francis turbine plays a fundamental role. At the Public Services Laboratory of the Universidad Distrital Francisco José de Caldas, the Pump and Turbine Bench (BBT) TQ MFP101 is an essential resource for technical training, although its use has been limited by the lack of structured didactic material. This project arises in response to this issue, identified through the absence of pedagogical guides that clearly orient students in the operation of the Francis turbine. This deficiency has limited students' ability to apply theoretical concepts, restricting the development of practical competencies and affecting the efficient use of the laboratory as a formative tool. The proposed solution consisted of designing and developing didactic guides to establish safe and effective operating protocols, based on equipment characterization and the implementation of structured experimental practices. These practices included the analysis of variables such as speed, torque, and pressure, according to different guide vane openings. The results showed a significant improvement in students' understanding and management of the turbine. In conclusion, this project not only provides a concrete educational tool but also strengthens technical training in the field of renewable energy.

Descripción

La generación de energía hidráulica representa una de las formas más sostenibles y eficientes para suplir las demandas energéticas actuales. En este contexto, la Turbina Francis desempeña un papel fundamental.. En el Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, el equipo Banco de Bomba y Turbinas (BBT) TQ MFP101 constituye un recurso esencial para la formación técnica, aunque su aprovechamiento ha sido limitado por la ausencia de material didáctico estructurado. El presente trabajo surge como respuesta a dicha problemática, identificada a partir de la falta de guías pedagógicas que orienten de manera clara a los estudiantes en la operación de la Turbina Francis. Esta carencia ha restringido la capacidad de los estudiantes para aplicar los conceptos teóricos adquiridos, limitando el desarrollo de competencias prácticas y afectando el uso eficiente del laboratorio como herramienta formativa. La solución propuesta consistió en el diseño y elaboración de guías didácticas, con el fin de establecer protocolos de operación seguros y efectivos basados en la caracterización del equipo, el desarrollo de prácticas experimentales estructuradas. Las prácticas incluyeron el análisis de variables como velocidad, torque y presión a partir de las apertura de los álabes. Los resultados obtenidos evidencian una mejora significativa en la comprensión y manejo de la turbina por parte de los estudiantes. En conclusión, el proyecto no solo aporta una herramienta educativa concreta, sino que también fortalece la formación técnica en energías renovables.

Palabras clave

Turbinas hidráulicas, Turbina Francis, Energía renovable, Bombas, Torque, Velocidad angular

Materias

Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos -- Tesis y disertaciones académicas , Turbinas hidráulicas , Laboratorios , Ingeniería hidráulica , Educación

Citación