En este artículo se presenta la simulación de un aerogenerador de eje horizontal de tres álabes, para baja velocidad y baja potencia, mediante la ayuda de un software comercial de CFD. La geometría de los álabes es determinada acoplando los perfiles aerodinámicos; WORTMANN FX 60-126, SG043 y SG042, para la raíz, la región media y para la punta del álabe, respectivamente. Estos perfiles aerodinámicos son acoplados mediante interpolación geométrica, con la ayuda del software SOLIDWORKS. Por otra parte, utilizando el software de diseño y análisis de perfiles aerodinámicos XFOIL, se caracterizó el rendimiento aerodinámico del álabe. Las simulaciones se desarrollaron para velocidades de viento entre 5 m/s y 10 m/s. A partir de los resultados de estas últimas, se determinaron las características de desempeño del aerogenerador, tales como; la velocidad de rotación, la potencia de salida y el coeficiente de potencia. Finalmente, se analizaron las fluctuaciones de presión sobre la superficie del alabé y la distribución de esfuerzos a lo largo del mismo, con el objetivo de realizar el diseño estructural del aerogenerador. Los resultados obtenidos en el presente trabajo serán utilizados, en una segunda fase de la investigación, para la construcción de un modelo que permita validar el comportamiento tanto aerodinámico como mecánico del aerogenerador, lo cual contribuirá en la construcción del prototipo que se implementará en campo. Palabras clave: aerogenerador, energía eólica, CFD.
Actualmente la energía eólica ha tenido gran auge dentro de las energías renovables; las turbinas que se emplean y sus álabes han sido modificadas para aumentar la eficiencia a la hora de extraer energía del viento. En este documento, se realiza el diseño de un álabe para un aerogenerador de baja potencia y baja velocidad, implementando distintos perfiles aerodinámicos. Estos perfiles fueron escogidos según su rendimiento aerodinámico el cual fue determinado por medio del software XFOIL. Basado en la teoría de momentum de elemento de alabe BEM por sus siglas en inglés, se realiza un rediseño continuo hasta que fuese capaz de extraer la máxima cantidad de energía a partir de la maximización de la relación sustentación/arrastre. Prestando atención a los problemas de desprendimiento de la capa límite y retardando la separación, que se presentan en los aerogeneradores expuestos a bajas velocidades de viento. Los perfiles aerodinámicos que fueron seleccionados para el diseño son: WORTMANN FX60-126 empleado en la raíz, el perfil SG6043 para la sección media por su gran comportamiento en el rango de número de Reynolds de diseño. Y finalmente el perfil SG6042 para la punta donde se encuentran los menores números de Reynolds. El diseño tuvo en cuenta valores de Reynolds entre 59000 y 32000. Obteniendo analíticamente 96,82W con un diámetro de 1,5m.Palabras clave: energía eólica, álabe, perfil aerodinámico.
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