Diseño de una turbina hidrocinética de eje vertical para el análisis de la dependencia de los principales parámetros geométricos que influyen en el coeficiente de potencia
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Date
2018
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Publisher
Quevedo-Ecuador
Abstract
La ciencia busca mejoras tecnológicas que sorprendan, porque a través de estos se dan solución a incontables problemas: sean estos de carácter científico, energéticos, biotecnológicos, técnicos, entre otros. La necesidad de sustentarse de fuentes de energía ha incursionado en el desarrollo tecnológico de alternativas para la producción de energía eléctrica, algunas de ellas estipulándose en el aprovechamiento de recursos hídricos de baja potencia como son ríos, canales, esteros. De esta manera, brindando la oportunidad de introducir el uso de turbinas hidrocinéticas con rotores de eje vertical e integrar la implantación de proyectos para la generación de energía eléctrica distribuida y autónoma con el aprovechamiento de los potenciales hídricos de los ríos. El proyecto se enfoca en el diseño y simulación de una turbina hidrocinética de eje vertical mediante el análisis de dinámica fluidos computacional, que es representado por métodos de volúmenes finitos para obtener el comportamiento fluido dinámico del agua que pasa a través de la turbina. El diseño se considera basándose en los parámetros geométricos que se han alcanzado de estudios y recopilación de información realizados por investigadores, tomando como referencia estos datos para lograr los objetivos del presente trabajo de investigación, para analizar cómo afectan implícitamente al coeficiente de potencia, variando los diferentes parámetros de la turbina hidrocinética de eje vertical, tales como: la altura, diámetros del rotor, longitud de cuerda, el espesor de las palas, entre otras características. Este proyecto permitirá la enseñanza en la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo y personas que tengan afinidad por el tema, de esta manera, generar un vínculo entre la teoría de los fluidos, las turbinas hidrocinéticas y el análisis dinámico del fluido por computador, simulación CFD; donde se observará, que afectaciones tendrá el modelo antes de poder implantarlo en un proyecto.
Palabras claves:
Turbinas hidrocinéticas, parámetros, Simulación CFD, coeficiente de potencia.
Description
Science seeks technological improvements that surprise, because through these solutions are given to countless problems: be they scientific, energetic, biotechnological, technical, among others. The need to sustain energy sources has dabbled in the technological development of alternatives for the production of electricity, some of them stipulating the use of low-power water resources such as rivers, canals, estuaries. In this way, it provides the opportunity to introduce the use of hydroelectric turbines with vertical axis rotors and the implementation of projects for the generation of electrical energy in a distributed and autonomous way with the use of the water resources of the rivers. The project focuses on the design and simulation of a vertical axis hydroelectric turbine by analysing computational fluid dynamics, which is represented by finite volume methods to achieve the fluid behaviour of the water passing through the turbine. The design is based on the geometric parameters to obtain the results of the research study, to analyse how implicitly affect the power coefficient, varying the different parameters of the vertical axis hydroelectric turbine, stories such as height, rotor diameters, rope length, thickness of the blades, among other characteristics. This project allows teaching at the Faculty of Mechanical Engineering of the Universidad Técnica Estatal de Quevedo and people who have an affinity for the subject, thus generating a link between the theory of fluids, hydroelectric turbines and dynamic fluid analysis by computer, simulation CFD, where it will be observed, what effects the model will have before it can be implemented in a project.
Keywords:
Hydrokinetic turbines, parameters, Simulation CFD, power coefficient.
Keywords
Turbinas, hidrocinética, Parámetros, simulación, Coeficiente de potencia
Citation
Mendoza Acosta, Jonathan Daniel. (2018). Diseño de una turbina hidrocinética de eje vertical para el análisis de la dependencia de los principales parámetros geométricos que influyen en el coeficiente de potencia. Quevedo. UTEQ. 190 p.