comunidades con recursos limitados. En este estudio, se simuló el efecto del número de álabes en la

velocidad del flujo usando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD, por sus siglas en ingles) en

condiciones de estado permanente, variando de 2 a 12 álabes. Los resultados indican que las turbinas

con menor número de álabes logran mayores velocidades máximas del fluido, pero generan extensas

áreas con velocidades negativas, pudiendo reducir su eficiencia. La turbina con seis álabes mostró un

equilibrio óptimo entre velocidades axiales positivas y negativas, destacando como la configuración

que podría ser más eficiente. Estos hallazgos contribuyen al diseño de turbinas más efectivas para

Palabras clave: energía hidráulica, turbinas tipo savonius, dinámica de fluidos computacional (CFD),

The utilization of hydraulic energy in piping systems represents an efficient and sustainable alternative

for generating electricity on a small scale. In this context, Savonius-type turbines are an option for

energy generation in water distribution network pipes, as they convert the kinetic energy of water into

mechanical or electrical energy. They are ideal for confined spaces and communities with limited

resources. In this study, the effect of the number of blades on flow velocity was simulated using

Computational Fluid Dynamics (CFD) under steady-state conditions, varying from 2 to 12 blades. The

results indicate that turbines with fewer blades achieve higher maximum fluid velocities but generate

que se buscan intensamente recursos renovables para generar energía eléctrica, resultando en un

aumento significativo del desarrollo de sistemas de energía verde, aunque con diversas deficiencias.

Entre estos recursos renovables se encuentran los generadores mareomotrices, los paneles solares, las

turbinas eólicas, las centrales geotérmicas y las turbinas hidráulicas. La operación eficiente de estas

tecnologías depende de múltiples factores, como la falta de espacio adecuado entre embalses, las

anomalías climáticas, la intermitencia de los generadores eólicos y solares, y la dependencia de las

mareas en los generadores mareomotrices. Aunque estos problemas pueden minimizarse, seguirán

En este contexto, el aprovechamiento de la energía disponible en los sistemas de transporte de agua,

como las tuberías de edificios y viviendas, donde el agua fluye a altas velocidades, representa una

Actualmente, existe una tendencia mundial para desarrollar aplicaciones de turbinas hidráulicas en

conductos, ya que generan una huella de carbono mínima y pueden proporcionar electricidad de manera

relativamente económica y fácil. En este sentido, se están desarrollando turbinas de baja potencia que

permitan obtener energía de manera más eficiente que los dispositivos actuales. Las turbinas Savonius

desempeñan un papel clave en el aprovechamiento de la energía en sistemas de tuberías de agua,

especialmente en aplicaciones de pequeña escala y en entornos donde el flujo es constante, pero de baja

desarrollo de dispositivos capaces de extraer suficiente energía para alimentar sensores de monitoreo

de redes hidráulicas (Patel & Patel, 2021; Kumar & Saini, 2017; Yao et al., 2023; Yeo et al., 2019;

Payambarpour & Najafi, 2020; Chen et al., 2021; Titus & Ayalur, 2019); sin embargo, en la literatura

se destaca la necesidad de seguir mejorando el diseño de esta tecnología para optimizar su eficiencia

(Samora et al., 2016; Hamzah et al., 2018; Payambarpour et al., 2019; Payambarpour et al., 2020;

Lahamornchaiyakul & Kasayapanand, 2023). Debido a lo anterior, en este trabajo se lleva a cabo la

simulación del patrón de flujo de agua entre los álabes de una turbina de pequeña escala tipo Savonius,

Los principales parámetros de diseño de la turbina tipo Savonius son la altura (H), el número de álabes

El dominio computacional se definió como una cavidad con un ancho equivalente a tres veces el

diámetro de la turbina y una altura igual a dos veces su diámetro. La turbina se posicionó a una distancia

de dos veces su diámetro respecto a la entrada y a cuatro veces su diámetro respecto a la salida, ya que

La malla utilizada fue híbrida, con elementos tetraédricos en el fluido y elementos hexaédricos en las

superficies de la tubería. En las cercanías de la turbina, se realizó un refinamiento de la malla para

capturar los efectos de la capa límite y la interacción entre el fluido y la turbina, como se muestra en la

Figura 2. El total de elementos empleados fue de 1,002,341, un valor similar al reportado para un

En la Figura 3 se muestra la distribución de la velocidad total del flujo para turbinas con 2, 3, 4, 5, 6, 8,

10 y 12 álabes. En la Figura 3(a) se observa que la velocidad máxima se alcanza con la turbina de dos

álabes, registrando un valor de 23.4 m/s. Además, las velocidades mínimas se localizan en las regiones

internas del diámetro de la turbina, mientras que las velocidades máximas se concentran entre los

La velocidad máxima del flujo disminuye a medida que aumenta el número de álabes, alcanzando su

Sin embargo, en las turbinas con seis y ocho álabes (Figuras 3(e) y 3(f)), se observa un ligero incremento

en la velocidad máxima respecto a la turbina de cinco álabes, con valores cercanos a 10.8 m/s. Por otro

Figura 3.- Velocidad total del flujo para los casos de la turbina con 2 (a), 3 (b), 4 (c), 5 (d), 6 (e), 8 (f),