Análisis y simulación de un prototipo de generador eólico de deje vertical tipo Savonius para velocidades entre 5 Km/h y 20 km/h

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.