Simulación de una turbina Savonius implementando las herramientas de CFD para la producción de energía en ríos.

Lozano Gomez, Samtiago; Galvis silva, Andres Felipe

Simulación de una turbina Savonius implementando las herramientas de CFD para la producción de energía en ríos.

dc.contributor.advisor	Jesus Martinez, Manuel
dc.contributor.author	Lozano Gomez, Samtiago
dc.contributor.author	Galvis silva, Andres Felipe
dc.contributor.evaluator	Amaris Cartilla, Carlos Fidel
dc.contributor.evaluator	Florez Mera, Juan pablo
dc.date.accessioned	2023-11-03T13:30:08Z
dc.date.available	2023-11-03T13:30:08Z
dc.date.created	2023-11-01
dc.date.issued	2023-11-01
dc.description.abstract	Las energías renovables se han convertido en un tema de suma importancia para la ingeniería moderna, el avance mundial que busca reducir la huella de carbono en el planeta es prueba de ello, así mismo, Colombia está comprometido con la transición hacia las energías renovables aprovechando los recursos disponibles, como lo es el potencial hidrológico del país. En este campo se encuentra una población de especial interés para las pruebas piloto de estos proyectos: las zonas no interconectadas de Colombia, estas poblaciones de difícil acceso, en muchos casos, tienen disponibilidad de recursos hídricos que pueden ser aprovechados para cumplir sus necesidades, por ello, se plantea el uso de turbinas hidro cinemáticas en un río. Este tipo de turbinas tienen una gran variedad, entre estas llaman la atención las turbinas Savonius por su buen funcionamiento en bajos caudales y capacidad de arranque. Lo anterior motiva la presente investigación en la que se simuló una turbina Savonius en una velocidad de 1m/s, utilizando el programa ANSYS Student 2022, utilizando una estructura bidimensional en un flujo transitorio, utilizando el modelo de turbulencia Shear Stress Transport (SST) K-ω, contrastándolo con valores experimentales para una configuración similar. Finalmente se estableció que bajo estas condiciones el punto de funcionamiento óptimo es en una Razón de Velocidad de Punta (TSR por sus siglas en inglés) de 0.9 con una potencia de 5.6 Watts, que puede generar un total de 4.0248 𝑘𝑊ℎ en un mes, concluyendo que 133 turbinas suplen el 100% de la energía suministrada para 121 habitantes en la localidad de Alto Estero, Maguí Payán, Nariño.
dc.description.abstractenglish	Renewable energies have become a topic of utmost importance for modern engineering, the global progress that seeks to reduce the carbon footprint on the planet is proof of this, likewise, Colombia is committed to the transition towards renewable energies taking advantage of the available resources, such as the hydrological potential of the country. In this field there is a population of special interest for the pilot tests of these projects: the non-interconnected areas of Colombia, these populations, although difficult to access, have, in many cases, access to water resources that can be used for meet their needs, therefore, the use of hydrokinetic turbines in a river is proposed. This type of turbines is found in a wide variety, among these the Savonius turbines draw attention due to their performance at low flows and starting capacity. The above motivates the present investigation in which a Savonius turbine was simulated at a speed of 1m/s, using the ANSYS student 2022 program, using a two-dimensional structure in a transient flow, using the Shear Stress Transport (SST) K-ω turbulence model, contrasting it with experimental values. for a similar setup. Finally, it was established that under these conditions the optimal operating point is in Tip Speed Ratio 0.9 with a power of 5.6 Watts, which can generate a total of 4.0248 kWh in one month, concluding that 133 turbines supply 100% of the energy supplied for 121 inhabitants. in the town of Alto Estero, Maguí Payán, Nariño.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15117
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Dinámica de fluidos computacional
dc.subject	Cfd
dc.subject	Turbinas hidrocinéticas
dc.subject	Energía hidrocinética
dc.subject.keyword	Hydrokinetic energy.
dc.subject.keyword	Hidrokinetic turbines
dc.subject.keyword	Computational fluid dynamics.
dc.title	Simulación de una turbina Savonius implementando las herramientas de CFD para la producción de energía en ríos.
dc.title.english	Simulation of the Savonius turbine implementing CFD tools for energy production in rivers.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado