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Title: Análisis y simulación de un prototipo de generador eólico de deje vertical tipo Savonius para velocidades entre 5 Km/h y 20 km/h
Authors: Defaz Vizcaíno, Ana Lucia
Pallasco Yugsi, Marco Antonio
Advisor: Toapanta Ramos, Luis Fernando
Keywords: MECÁNICA
ENERGÍA EÓLICA
MÉTODOS DE SIMULACIÓN
AEROGENERADOR
RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES
Issue Date: Feb-2017
Abstract: El presente proyecto investigativo de análisis y simulación de un prototipo de generador eólico de eje vertical tipo Savonius, es desarrollado y planteado para un rango de velocidad de 5 y 20 Km/h, con el cual se realiza la comprobación de resultados teóricos, simulados y reales. Según la potencia y eficiencia presentada en estos tipos de aerogeneradores se realiza una selección adecuada del tipo de álabes y número de módulos. Al observar desde una vista superior la sección transversal tiene una forma de S. Como es un dispositivo de arrastre; extrae menor potencia comparada con aerogeneradores de similar tamaño movidos por sustentación. El prototipo propuesto está compuesto por un rotor que consta de dos módulos, cada uno está integrado por dos álabes de forma semicircular que convertirán la energía eólica, en energía mecánica, y, posteriormente, en energía eléctrica. El funcionamiento del rotor está sujeto a condiciones externas e internas, adicional se realiza el análisis teórico con la ayuda de softwares donde se evalúan los componentes que conforma el prototipo y las líneas de flujo de viento bajo un entorno real. Los datos teóricos y simulados serán comparados con las pruebas reales realizadas al prototipo al someter a diferentes velocidades de viento. Para realizar la simulación del flujo del viento se utilizó el software de ingeniería ANSYS Fluent 16.2, apropiado para la resolución de problemas de fluidos, el mismo que ha permitido conocer las zonas críticas del prototipo que estarán sometidas a un flujo turbulento o vórtice. Por la sencillez, los componentes del sistema eólico son fabricados con materiales livianos, resistentes, económicos y asequibles que permitan una fácil construcción y ensamblaje.
Description: The present research project of analysis and simulation of a prototype vertical axis wind turbine Savonius type, is developed and raised for a speed range of 5 and 20 km/h, with which the verification of theoretical results, simulated and real. According to the power and efficiency presented in these wind turbines types an appropriate selection of the type of blades and number module is made. When viewed from a top view the cross-section has a S-shape. As it is a drag device, it extracts less power compared to similarly sized wind turbines powered by lift. The proposed prototype is composed of a rotor consisting of two modules each is composed of two semicircular-shaped blades that will convert wind energy, in mechanical energy and later electrical energy. Rotor operation is subject to external and internal conditions, additional theoretical analysis is performed with the help of softwares where the components are evaluated that forms the prototype and the wind flow lines under a real environment, the theoretical and simulated data will be compared with the real tests, the theoretical and simulated data will be compared with the real tests made to the prototype when subjected to different wind speeds. To realize the simulation of the flow of the wind there was in use the software of engineering ANSYS Fluent 16.2, adapted for the resolution of problems of fluids, the same one that has allowed knowing the critical zones of the prototype that will be submitted to a turbulent flow or vortex. For simplicity, the components of the wind system are manufactured with light, resistant, inexpensive and affordable materials that allow easy construction and assembly.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/13627
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