Diseño de una turbina eólica de eje vertical para la generación de energía eléctrica en instalaciones residenciales

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dc.contributor.advisorPinto Hernández, William
dc.contributor.authorRodríguez Jiménez, Oscar Fabian
dc.contributor.authorCorrea Quiñonez, Juan Sebastian
dc.date.accessioned2024-03-04T00:44:32Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:44:32Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractLa capacidad instalada de energía eólica ha venido en aumento, debido al desarrollo y avance en la eficiencia de las turbinas eólicas, (especialmente de eje horizontal), convirtiéndose en cada día un tipo de energía renovable más óptima para diferentes escenarios. Actualmente hay un mayor estudio en las turbinas eólicas de eje vertical por sus características de operación a bajas velocidades de viento, independencia de la dirección del flujo y economía, para la generación de energía a pequeña escala, por lo cual son ideales en zonas residenciales que no cuentan con un servicio eléctrico. Para el desarrollo de este prototipo se realizó la simulación y selección del perfil del alabe de la turbina en CFD, a través de un análisis en 2D desarrollado en ANSYS FLUENT, comparando cuatro perfiles alares, donde se escogió el perfil con mejor relación de sustentación-arrastre, buscando mejorar la eficiencia de este tipo de turbinas. Mediante el software MATLAB se desarrolló el modelo analítico "Double Multiple Streamtube", en el que se obtuvo el desempeño de la turbina y las fuerzas generadas en los alabes bajo las condiciones de viento del corregimiento de Berlín, Santander. con base a estos resultados, se realizó el diseño a detalle de los componentes principales de este prototipo, con un enfoque principal en la reducción de costos. Finalmente se analizó desde tres perspectivas la viabilidad de este tipo de proyectos, con base en la relación potencia-costo.
dc.description.abstractenglishInstalled wind power capacity has been increasing, due to the development and advancement in the efficiency of wind turbines, (especially the horizontal axis types), becoming every day a more optimal type of renewable energy for different scenarios. There is now a greater study in vertical axis wind turbines for their operating characteristics at low wind speeds, independence of flow direction, and economy for small-scale power generation, making them ideal for residential zones that do not have electric service. For the development of this prototype, the simulation and selection of the airfoil blades turbine were carried out by testing four airfoils in a bidimensional analysis in CFD, using Ansys Fluent software, where the airfoil was chosen with better lift-to-drag relation, seeking to improve the efficiency of this type of turbines. The "Double Multiple Streamtube" analytical model was developed using MATLAB software, where the performance and induced Blade forces were obtained subjected under the wind conditions of the Berlin town, Santander. Based on this, the detailed design of the main components of this prototype was carried out, focusing mainly on cost reduction. Finally, it was analyzed from three perspectives, the feasibility of these type of projects, based on the power-to-cost relation.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40262
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTurbina Eólica
dc.subjectAlabe
dc.subjectPerfil Alar
dc.subjectC.F.D.
dc.subjectSimulación.
dc.subject.keywordWind Turbine
dc.subject.keywordBlade
dc.subject.keywordAirfoil Profile
dc.subject.keywordC.F.D
dc.subject.keywordSimulation.
dc.titleDiseño de una turbina eólica de eje vertical para la generación de energía eléctrica en instalaciones residenciales
dc.title.englishDesign of a vertical axis wind turbine for electric energy generation in residential installations*.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica