Simulación, análisis, y comparación con CFD del comportamiento de una turbina eólica savonius de rotor liso y rotor modular de 0,2 vatios

The goal of this project is to simulate a Savonius For this, the numerical calculation software called Startype ve rtical helical wind turbine. CCM+ was used. The performance was sought to be able to compare it from the point of view of aerodynamics with the smooth surface Savonius turbine, as this...

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Bibliographic Details
Main Authors:	Pérez Melo, Nicolás David, Ramírez Gallego, Daniel Alejandro
Other Authors:	Romero Rodríguez, Jorge Enrique
Format:	Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
Language:	spa
Published:	Universidad Antonio Nariño 2022
Subjects:	Aerodinámica, flujo de aire, modelado y simulación CFD, rotor Savonius helicoidal, turbina eólica Aerodynamics, airflow, CFD modeling and simulation, Savonius helical rotor, wind turbine
Online Access:	http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/7225
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author	Pérez Melo, Nicolás David Ramírez Gallego, Daniel Alejandro
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description	The goal of this project is to simulate a Savonius For this, the numerical calculation software called Startype ve rtical helical wind turbine. CCM+ was used. The performance was sought to be able to compare it from the point of view of aerodynamics with the smooth surface Savonius turbine, as this is the design and construction most commonly found in wind energy conversion platforms. In no case will other types of studies (structural, turbine installation, generation process...) be taken into account. The model of the turbines was created in the SolidWorks softw are and then exported to STAR CMM+ where as much as possible of both models was parameterized. Among the results to obtain, in addition to the performance against the flow, magnitudes such as pressure, torque, speed were found. In addition to other magnitu des related to the simulation (simulation times, memory, number of cells, etc). Finally, it was found that the smoothsurfaced turbine performs better than the one segmented into modules by a considerable margin. This is mainly due to the fact that it is more difficult for the flow to affect the surface of the modular turbine due to the roughness of its material.
format	Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
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institution	Repositorio Digital UAN
language	spa
publishDate	2022
publisher	Universidad Antonio Nariño
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spelling	repositorio.uan.edu.co-123456789-72252024-10-09T22:56:49Z Simulación, análisis, y comparación con CFD del comportamiento de una turbina eólica savonius de rotor liso y rotor modular de 0,2 vatios Pérez Melo, Nicolás David Ramírez Gallego, Daniel Alejandro Romero Rodríguez, Jorge Enrique Aerodinámica, flujo de aire, modelado y simulación CFD, rotor Savonius helicoidal, turbina eólica Aerodynamics, airflow, CFD modeling and simulation, Savonius helical rotor, wind turbine The goal of this project is to simulate a Savonius For this, the numerical calculation software called Startype ve rtical helical wind turbine. CCM+ was used. The performance was sought to be able to compare it from the point of view of aerodynamics with the smooth surface Savonius turbine, as this is the design and construction most commonly found in wind energy conversion platforms. In no case will other types of studies (structural, turbine installation, generation process...) be taken into account. The model of the turbines was created in the SolidWorks softw are and then exported to STAR CMM+ where as much as possible of both models was parameterized. Among the results to obtain, in addition to the performance against the flow, magnitudes such as pressure, torque, speed were found. In addition to other magnitu des related to the simulation (simulation times, memory, number of cells, etc). Finally, it was found that the smoothsurfaced turbine performs better than the one segmented into modules by a considerable margin. This is mainly due to the fact that it is more difficult for the flow to affect the surface of the modular turbine due to the roughness of its material. El objetivo de este proyecto es simular un aerogenerador vertical helicoidal de tipo Savonius. Para esto se utilizó el software de cálculo numérico denominado StarCCM+. Se busco obtener el rendimiento para poder compararlo desde el punto de vista de la aerodinámica con la turbina Savonius de superficie lisa, al ser esta de diseño y construcción más comúnmente encontrada en las plataformas de conversión de energía eólica. En ningún caso se va a tener en cuenta otro tipo de estudios (estructurales, instalación de la turbina, proceso de generación...). Se creo el modelo de las turbinas en el software SolidWorks y luego se exporto a STAR CMM+ en donde se parametrizo todo lo posible de ambos modelos. Entre los resultados a obtener, además del desempeño frente al flujo, se encontraron magnitudes como la presión, torque, la velocidad. Además de otras magnitudes referentes a la simulación (tiempos de simulación, memoria, cantidad de celdas, etc). Finalmente se encontró que la turbina de superficie lisa tiene mejor desempeño que la segmentada en módulos por un margen considerable. Esto se debe principalmente a que es más difícil para el flujo incidir en la superficie de la turbina modular por la rugosidad de su material Ingeniero(a) Mecánico(a) Pregrado Presencial Investigación 2022-11-08T14:41:47Z 2022-11-08T14:41:47Z 2022-06-08 Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/7225 “WINDExchange: Utility-Scale Wind Energy.” https://windexchange.energy.gov/markets/utility-scale (accessed May 01, 2022). H. de Battista, “Control de la calidad de potencia en sistemas de conversión de energía eólica,” Tesis Doctoral. Universidad Nacional de La Plata., 2000. S. del Río Sánchez, “Diseño de un aerogenerador tipo H-Darrieus y estudio de la influencia del ángulo de pitch, mediante mecánica de fluidos computacional,” 2017, Accessed: May 01, 2022. [Online]. Available: http://uvadoc.uva.es/handle/10324/25546 A. Palencia Díaz, G. Jiménez Pajaro, and K. Utria Salas, “Computational model of savonius turbine,” Ingeniare, vol. 23, no. 3, pp. 406–412, Sep. 2015, doi: 10.4067/S0718-33052015000300009. H. R. Lopez Casanova and J. S. Pacheco Rodriguez, “DISEÑO DE UNA TURBINA EÓLICA SAVONIUS HELICOIDAL DE 0,2 VATIOS Y CONSTRUCCIÓN MEDIANTE TÉCNICA DE PROTOTIPADO RÁPIDO,” 2017 “2.2. Ecuación de continuidad.” http://www.cienciasfera.com/materiales/tecnologia/tecno02/tema08/22_ecua cin_de_continuidad.html (accessed May 02, 2022). “CFD computational domain - IdealSimulations.” https://www.idealsimulations.com/resources/cfd-computational-domain/ (accessed May 04, 2022). J. Fröhlich, C. P. Mellen, W. Rodi, L. Temmerman, and M. A. Leschziner, “Highly resolved large-eddy simulation of separated flow in a channel with streamwise periodic constrictions,” Journal of Fluid Mechanics, vol. 526, pp. 19–66, Mar. 2005, doi: 10.1017/S0022112004002812. “Simcenter Star-CCM+ \| TechSim Engineering.” https://www.techsim.cz/en/siemens-software/star-ccm-en/ (accessed May 05, 2022). instname:Universidad Antonio Nariño reponame:Repositorio Institucional UAN repourl:https://repositorio.uan.edu.co/ spa Acceso abierto Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Bogotá - Sur
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