Diseño de un prototipo de turbina eólica de eje vertical para pruebas de laboratorio
Nowadays, wind energy emerges as an alternative for electric energy generation in zones which are not connected to the National Electric Grid. This project focuses on the design and the aerodynamic study of a small-scale vertical axis wind turbine. In this study, the effect of the Pitch angle in the...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad de América
- Repositorio:
- Lumieres
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.uamerica.edu.co:20.500.11839/6654
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.11839/6654
- Palabra clave:
- Perfil aerodinámico
Turbina eólica
Darrieus
Aerodynamic profile
Wind turbine
Tesis y disertaciones académicas
- Rights
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- Atribución – No comercial
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Giraldo Avila, Juan Felipe Lache Muñoz, Andrea Ochoa Avendaño, Jhon Freddy |
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Perfil aerodinámico Turbina eólica Darrieus Aerodynamic profile Wind turbine Tesis y disertaciones académicas |
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Nowadays, wind energy emerges as an alternative for electric energy generation in zones which are not connected to the National Electric Grid. This project focuses on the design and the aerodynamic study of a small-scale vertical axis wind turbine. In this study, the effect of the Pitch angle in the power coefficient is evaluated. The tests to be carried out in the wind turbine prototype were defined from studies previously carried out by other authors due to the international standard that regulates this kind of equipment (IEC 61400) does not include any kind of aerodynamic tests. The selected tests are based on the comparison of the power coefficient with the tangential speed ratio to analyze the performance of the turbine, they are also based on the analysis of the torque produced along the azimuth, in order to identify the power gain zone and the power loss zone. A preliminary design of the prototype was carried out and the Double Multiple Streamtube Model (DMST) was implemented on it in order to predict the turbine power coefficient. By varying some parameters (chord length, height of the blades, aerodynamic profile) it is posible to guarantee the dimensions for the wind turbine with which the predicted power coefficient is the highest. However, due to limitations of the DMST (solidity ≤ 0.2), it was necessary to design another prototype in order to properly implement the analytical model. |
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The selected tests are based on the comparison of the power coefficient with the tangential speed ratio to analyze the performance of the turbine, they are also based on the analysis of the torque produced along the azimuth, in order to identify the power gain zone and the power loss zone. A preliminary design of the prototype was carried out and the Double Multiple Streamtube Model (DMST) was implemented on it in order to predict the turbine power coefficient. By varying some parameters (chord length, height of the blades, aerodynamic profile) it is posible to guarantee the dimensions for the wind turbine with which the predicted power coefficient is the highest. However, due to limitations of the DMST (solidity ≤ 0.2), it was necessary to design another prototype in order to properly implement the analytical model.Hoy en día, la energía eólica surge como una alternativa para la generación de energía eléctrica en aquellas zonas que no se encuentran interconectadas (ZNI) al Sistema de Interconexión Nacional (SIN). Este proyecto se enfoca en el diseño y estudio aerodinámico de una pequeña turbina eólica de eje vertical tipo H. En dicho estudio se evalúa el efecto que tiene el ángulo de Pitch en la eficiencia de estos equipos. Las pruebas a realizar en el prototipo de turbina eólica se definieron a partir de estudios realizados previamente por otros autores ya que la norma internacional que regula este tipo de equipos (IEC 61400) no contempla ninguna clase de pruebas aerodinámicas. Las pruebas seleccionadas se basan en la comparación del coeficiente de potencia con la relación de velocidad tangencial para analizar el desempeño de la turbina, también se basan en el análisis del torque producido a lo largo del Azimuth, para identificar aquellas zonas de ganancia y pérdida de potencia. Se realizó un diseño preliminar del prototipo y se implementó el Modelo del Doble Disco Actuador con Múltiples Tubos de Corriente (DMST en inglés), con el fin de predecir el coeficiente de potencia de la turbina y mediante la variación de algunos parámetros (longitud de cuerda, altura de las palas, perfil aerodinámico), garantizar las dimensiones con las cuales dicho coeficiente de potencia fuera el mayor. Sin embargo, debido a limitaciones del DMST (solidez del rotor ≤ 0.2), fue necesario realizar el diseño de otro prototipo para poder implementar adecuadamente el modelo analítico.Fundación Universidad de AméricaGiraldo Avila, Juan FelipeLache Muñoz, AndreaOchoa Avendaño, Jhon FreddyMoyano Camargo, Danny EnriquePinzón Casallas, Carlos Eduardo2018-08-10T14:17:44Z2018-08-10T14:17:44Z2018-03-07bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfAPA 6th - Moyano Camargo, D. E. y Pinzón Casallas, C. E. (2018) Diseño de un prototipo de turbina eólica de eje vertical para pruebas de laboratorio (Trabajo de grado). Fundación Universidad de América. Retrieved from http://hdl.handle.net/20.500.11839/6654https://hdl.handle.net/20.500.11839/6654Atribución – No comercialYo (nosotros) en calidad de titular(es) de la obra, autorizo (autorizamos) al Sistema de Bibliotecas de la Fundación Universidad América para que incluya una copia, indexe y divulgue en el Repositorio Digital Institucional – Lumieres, la obra mencionada con el fin de facilitar los procesos de visibilidad e impacto de la misma, conforme a los derechos patrimoniales que me(nos) corresponde(n) y que incluyen: la reproducción, comunicación pública, distribución al público, transformación, en conformidad con la normatividad vigente sobre derechos de autor y derechos conexos (Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión Andina 351 de 1993, entre otras). Al respecto como Autor(es) manifestamos conocer que: - La autorización es de carácter no exclusiva y limitada, esto implica que la licencia tiene una vigencia, que no es perpetua y que el autor puede publicar o difundir su obra en cualquier otro medio, así como llevar a cabo cualquier tipo de acción sobre el documento. - La autorización tendrá una vigencia de cinco años a partir del momento de la inclusión de la obra en el repositorio, prorrogable indefinidamente por el tiempo de duración de los derechos patrimoniales del autor y podrá darse por terminada una vez el autor lo manifieste por escrito a la institución, con la salvedad de que la obra es difundida globalmente y cosechada por diferentes buscadores y/o repositorios en Internet, lo que no garantiza que la obra pueda ser retirada de manera inmediata de otros sistemas de información en los que se haya indexado, diferentes al Repositorio Digital Institucional – Lumieres de la Fundación Universidad América. - La autorización de publicación comprende el formato original de la obra y todos los demás que se requiera, para su publicación en el repositorio. 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En ningún caso la responsabilidad será asumida por la Fundación Universidad de América. - Con la autorización, la Universidad puede difundir la obra en índices, buscadores y otros sistemas de información que favorezcan su visibilidad.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2spaoai:repository.uamerica.edu.co:20.500.11839/66542025-02-01T09:15:05Z |