Análisis aerodinámico del perfil de los alabes de una turbina eólica de je vertical mediante simulación en 2d usando cfd
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Date
2014
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En Colombia la industria eólica es poco usada debido a las condiciones de viento turbulento no adecuadas para implementar turbinas eólicas de eje horizontal. Además, con el pasar del tiempo la demanda energética aumenta, y la instalación de redes eléctricas en zonas rurales tiene altos costos, que conllevan al desabastecimiento energético de la población allí ubicada. Esta investigación se enfoca en una de esas zonas rurales (i.e. el cañón del Chicamocha Santander), en donde se da respuesta a los problemas energéticos por medio del uso de turbinas eólicas de eje vertical, las cuales, son adecuadas para vientos turbulentos. Uno de los objetivos de la investigación es el análisis del recurso eólico en esta área con el fin de determinar la viabilidad de instalación de estos equipos. Además, para mejorar la eficiencia de la turbina eólica bajo las condiciones de viento del sitio de interés, se analizan dos perfiles aerodinámicos diferentes (i.e. NACA0018 y DU06W200) a través de una simulación en 2D usando CFD, la cual, se llevó a cabo en un software libre que mostró datos comparativos con las pruebas de túnel de viento publicadas en la literatura. Uno de los perfiles aerodinámicos fue diseñado en otra investigación en base a la teoría del Momentum, y su desempeño, comprobado en pruebas de túnel de viento, se verificó con las simulaciones en CFD realizadas, con el fin de analizar la precisión de los modelos no basados en la teoría del Momentum. Para ello, la presente investigación desarrolló simulaciones en donde los coeficientes adimensionales de sustentación y arrastre fueron calculados y comparados usando el modelo de turbulencia de Spalart-Allmaras. Esta investigación impulsa el uso de turbinas eólicas de eje vertical e incita a la ciencia a desarrollar simulaciones para encontrar el mejor uso de los recursos naturales de la sociedad Colombiana.
Description
Keywords
Aerodinámica, Perfiles, Álabes, Turbina, Eólica, Simulación, Cfd.