Evaluación Aerodinámica mediante CFD de Dispositivos en Punta de Aspa para Turbina Eólica
DOI:
https://doi.org/10.24054/bistua.vi.218Keywords:
CFD, Punta de aspa, Vórtices, Winglets, HAWTAbstract
La región de la punta en las aspa de un rotor eólico se presenta el fenómeno de arrastre inducido, el cual disminuye la eficiencia aerodinámica de la turbina e incrementa los esfuerzos sobre la estructura. En este trabajo, se analizan computacionalmente (CFD) diferentes dispositivos de punta de aspa, con base en aplicaciones similares como Winglets, Split-Tips, Tip-Tanks, como alternativa de mejora de la aerodinámica. El Reynolds utilizado fue de Re =140000 y modelo RANS de turbulencia K-e, el ángulo de ataque (alfa) fue variado desde -25° hasta 25°. El análisis de los resultados mostró, respecto al aspa con punta base (sin modificación), incremento porcentual del coeficiente de sustentación (CL) así: Split-Tips = 3% Winglet = 4.6%, la punta tipo Tip-Tank no presentó mejora apreciable, La intensidad del vórtice de punta de aspa también mostró relación directa (incremento/disminución) cuando fue comparado con la variación del CD.
Downloads
References
Book:
Gato Gutierrez, F., & Gato Gutierrez, Á. M. (2012).
Sistema de Aeronaves de Turbina, 456.
Lysen, E. H. (1983). Introduction to Wind Energy: Basic and Advanced Introduction to Wind Energy with Emphasis on Water Pumping Windmills. SWD Steering Committee Wind Energy Developing Countries. Retrieved from https://books.google.com.co/books?id=c9FoHQAAC AAJ
Articles and publications:
F. Gato Gutierrez and Á. M. Gato Gutierrez, “Sistema de Aeronaves de Turbina,” p. 456, 2012.
W. Xie, P. Zeng, and L. Lei, “Wind tunnel experiments for innovative pitch regulated blade of horizontal axis wind turbine,” Energy, vol. 91, pp. 1070–1080, 2015.
J. Chen, Q. Wang, S. Zhang, P. Eecen, and F. Grasso, “A new direct design method of wind turbine airfoils and wind tunnel experiment,” Appl. Math. Model., vol. 40, no. 3, pp. 2002–2014, 2016.
H. Peng, W. Qiu, and S. Ni, “Effect of turbulence models on RANS computation of propeller vortex flow,” Ocean Eng., vol. 72, no. June, pp. 304–317, 2013.
G.-Y. Huang, Y. C. Shiah, C.-J. Bai, and W. T. Chong, “Experimental study of the protuberance effect on the blade performance of a small horizontal axis wind turbine,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., vol. 147, pp. 202–211, 2015.
Rojas, C. L., Flórez, E., & Serrano, J. C. (2019). Diseño del álabe de un aerogenerador horizontal de baja potencia. BISTUA, 219-229.
A. Ali, H. Chowdhury, B. Loganathan, and F. Alam, “An Aerodynamic Study of a Domestic Scale Horizontal Axis Wind Turbine With Varied Tip Configurations,” Procedia Eng., vol. 105, no. Icte 2014, pp. 757–762, 2015.
B. Zhu, X. Sun, Y. Wang, and D. Huang, “Performance characteristics of a horizontal axis turbine with fusion winglet,” Energy, 2016.
Additional Files
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2019 BISTUA REVISTA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
© Autores; Licencia Universidad de Pamplona
