Análisis de desplazamientos resultantes en palas de aerogeneradores verticales empleando SolidWorks
Resumen
Las palas de los aerogeneradores son mecanismos que tienen la finalidad de recibir corrientes de viento para transmitir la fuerza que reciben en electricidad. Durante su funcionamiento, las palas de los aerogeneradores experimentan esfuerzos de torsión y compresión debido a la fuerza ejercida sobre éstas, que pueden ser de distinta forma, dependiendo de las condiciones de diseño y materiales. Por tal motivo, el presente trabajo se centra en el análisis de las fuerzas aplicadas en las palas en dos configuraciones diferentes de aerogeneradores, llamados Modelo A y Modelo B. En ambos modelos se aplicó un análisis estático, con el objetivo de determinar y comparar las deformaciones que sufre la estructura y las palas a cada uno de los modelos propuestos, bajo las mismas condiciones de operación y mismo tipo de material. Además, se compara el efecto de la presión ambiental y las velocidades promedio de las palas de los modelos propuestos utilizando un túnel de viento desarrollado en el software SolidWorks, para determinar las velocidades mínimas requeridas para su funcionamiento y aplicación. Los resultados muestran que el Modelo A presentó en la parte superior de las palas una máxima deformación de 45.289 mm. Bajo las mismas condiciones de operación, el Modelo B experimenta una máxima deformación de 18.344 mm, el cual ocurre en los bordes laterales de la pala del aerogenerador. Por lo tanto, el Modelo B presenta 40.50% menor deformación y un mejor aprovechamiento aerodinámico, en comparación que el Modelo A, lo que lo hace como la configuración más viable para su implementación.
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Citas
Cambio climático y más. Recuperado de: https://www.sostenibilidad.com/energias-enovables/impactoambiental-energias-no-renovables/?_adin=02021864894
Aliaga, A., Estrada, C., & Arellano, C. (2015). Estudio del Comportamiento del Recurso Eolico para Caracterizar la Generacion de Energia con generadores Eolicos de eje Horizontal en la region Piura. XXII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXII- SPES), 17, págs. 1-12. Arequipa.
Álvaro Lucas, S. R. (2012). Diseño de un aerogenerador para uso particular [Título de Grado en Ingeniería Mecánica., Universidad Carlos III de Madrid]. Recuperada de: https://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/20245/TFG_Alvaro_Lucas_San_Roman.pdf
Beato a. (2023). Energía eólica en México. Recuperada de: https://ammper.com/noticias/energia-eolica-en-mexico/#:~:text=El%20Laboratorio%20Nacional%20de%20Energ%C3%ADa,California%20(ver%20Imagen%201).
Contreras Torres, O. (2021). Sistema de control e instrumentación de un túnel de viento para pruebas de aerogeneradores. Recuperada de: http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/bitstream/20.500.12744/4113/1/Contreras_2020_TG.pdf
Diago Vidal, C. (2019). Diseño de un aerogenerador Savonius para uso doméstico (Tesis de maestría). Universitat Politécnica de Valencia, España. Obtenido de http://hdl.handle.net/10251/131197
Diez, A. (2016). Diseño, control y validación experimental en túnel de viento de turbinas Darrieus impresas en 3D. file:///C:/Users/JLRM/Documents/UAEH%202024/Tesis%20Pe%C3%B1a/Referencias%20nuevas/TFG%20Asier%20Diez%20de%20Ulzurrun%20versi%C3%B3n%20final.pdf
Gómez, D. G. (2023). Desarrollo de un micro aerogenerador de turbinas múltiples, Savonius y Darrieus conectadas con transmisión epicicloidal para producir 1 kWh en promedio al día. Recuperada de: https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/8673
Hernández Bravo, L. R. (2016). Diseño de un aerogenerador vertical modelo darrieus para ensayos en el túnel de viento del laboratorio de energía de la PUCP. Recuperadi de: file:///C:/Users/JLRM/Documents/UAEH%202024/Tesis%20Pe%C3%B1a/Referencias%20nuevas/HERN%C3%81NDEZ_LESLIE_DISE%C3%91O_AEROGENERADOR.pdf
Méndez-Bautista, M. T., & Sausedo-Solorio, J. M. (2023). Metodología para el cálculo numérico y simulación de generadores eólicos de baja velocidad. Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI, 11(Especial3), 143-150. http://dx.doi.org/10.29057/icbi.v11iEspecial3.11504
Miranda, J. S. & Gil, A. F. (2023). Diseño y Construcción de un Montaje Experimental para la Evaluación de un Aerogenerador Mixto Darreius-Savonius. Recuperada de: https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/52586/2023MirandaJuanGilAndres.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Turcan N. (2015). Aerogenerador de viento. Tesis de Licenciatura. Recuperada de: https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/80895/Memoria%20Proyecto%20Aerogenerador%20de%20viento%20Nicolai.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Talayero A.P., Telmo E. (2011). Energía eólica. Prensas de la Universidad de Zaragoza (Colección de Textos Docentes; Serie energías renovables, 140). Zaragoza. Recuperado de: file:///C:/Users/JLRM/Downloads/Dialnet-AerogeneradoresYAvifaunaEnAragon-8091994%20(1).pdf
Velandia, J. J. (2023). Diseño y construcción de generador eléctrico y drive de potencia para el control eléctrico en baja tension y potencia 1 Kw orientada a la micro-generación eólica urbana (Doctoral dissertation, Universidad Nacional de Colombia). Recuperada de: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/84963/1026278217.2023.pdf?sequence=2&isAllowed=y
Voronin, B., & Zerquera-Izquierdo, M. D. (2012). Estudio de las características cualitativas de aerogeneradores mediante un modelo a escala. Científica, 16(1), 3–9. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=61424633001
Zezatti M.K. (2019). Análisis numérico de la interacción fluido-estructura en el rotor de un generador eólico. Tesis de Maestría. Recuperada de: http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/3128
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