Diseño, análisis experimental y numérico de una turbina hidro cinética, para la generación de energía eléctrica a baja escala
El enfoque de estudio es el análisis de una turbina hidro cinética, con la capacidad de aprovechar corrientes de aire o agua para generar energía eléctrica, para ello se realizará un estudio numérico y una experimentación para definir el rendimiento de dicha turbina. El diseño de la turbina hidro ci...
- Autores:
-
Jiménez Rodríguez, Brayan Alexander
Pérez Gonzales, Sebastián Guillermo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
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El enfoque de estudio es el análisis de una turbina hidro cinética, con la capacidad de aprovechar corrientes de aire o agua para generar energía eléctrica, para ello se realizará un estudio numérico y una experimentación para definir el rendimiento de dicha turbina. El diseño de la turbina hidro cinética que se muestra en este documento se obtiene intentando replicar un diseño ya existente. A través de un tubo de viento y el software de simulación Ansys, Inc., respectivamente, es posible evaluar el comportamiento de una turbina, simulando las condiciones reales a las cuales se verá sometida, de acuerdo con los resultados obtenidos serán validados con el estudio numérico. Las variables geométricas de la turbina de este trabajo, así como el desempeño y la capacidad de aprovechamiento del recurso serán estudiados minuciosamente. Esta es una solución alternativa para la generación de electricidad, con una capacidad de manufactura accesible y económicamente aceptable en términos de fabricación y montaje. Se evalúa un diseño que permita el aprovechamiento de los recursos hídricos y eólicos, un tiempo de operación prolongado especialmente en el entorno en el que se utilizan y además se piensa en el aspecto de mantenimiento, preferiblemente bajo o nulo. El uso de estos equipos hidro cinéticos brinda una fuente energética a diferentes tipos de poblaciones, tanto para las que no tengan acceso a electricidad por su ubicación geográfica y para aplicaciones más específicas, por ejemplo, como para el suministro eléctrico de equipos electrónicos en lugares remotos. |
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A través de un tubo de viento y el software de simulación Ansys, Inc., respectivamente, es posible evaluar el comportamiento de una turbina, simulando las condiciones reales a las cuales se verá sometida, de acuerdo con los resultados obtenidos serán validados con el estudio numérico. Las variables geométricas de la turbina de este trabajo, así como el desempeño y la capacidad de aprovechamiento del recurso serán estudiados minuciosamente. Esta es una solución alternativa para la generación de electricidad, con una capacidad de manufactura accesible y económicamente aceptable en términos de fabricación y montaje. Se evalúa un diseño que permita el aprovechamiento de los recursos hídricos y eólicos, un tiempo de operación prolongado especialmente en el entorno en el que se utilizan y además se piensa en el aspecto de mantenimiento, preferiblemente bajo o nulo. El uso de estos equipos hidro cinéticos brinda una fuente energética a diferentes tipos de poblaciones, tanto para las que no tengan acceso a electricidad por su ubicación geográfica y para aplicaciones más específicas, por ejemplo, como para el suministro eléctrico de equipos electrónicos en lugares remotos.The study approach is the analysis of a hydro kinetic turbine, with the ability to take advantage of air or water currents to generate electrical energy, for which a numerical study and experimentation will be carried out to define the performance of said turbine. The hydrokinetic turbine design shown in this document is obtained by trying to replicate an existing design. Through a wind tube and the simulation software Ansys, Inc., respectively, it is possible to evaluate the behavior of a turbine, simulating the real conditions to which it will be subjected, according to the results obtained, they will be validated with the study numeric. The geometric variables of the turbine of this work, as well as the performance and the capacity to use the resource will be studied in detail. This is an alternative solution for electricity generation, with an accessible and economically acceptable manufacturing capacity in terms of manufacturing and assembly. A design that allows the use of water and wind resources, a prolonged operating time, especially in the environment in which they are used, and also the maintenance aspect, preferably low or zero, is evaluated. The use of these hydrokinetic equipment provides an energy source to different types of populations, both for those who do not have access to electricity due to their geographical location and for more specific applications, for example, such as for the electrical supply of electronic equipment in remote places. .Ingeniero MecánicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño, análisis experimental y numérico de una turbina hidro cinética, para la generación de energía eléctrica a baja escalaTurbineFluid dynamicsDesignAlternative energiesSimulationMeshingBladesDiscretizationMecánica computacionalEnergía alternativasMaquinas hidráulicasTurbinaDinámica de fluidosDiseñoEnergías alternativasSimulaciónMalladoAlabesDiscretizaciónTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA TunjaAGUIRRE, Carlos. Módulo para la generación de geometrías de rotores para máquinas hidráulicas axiales por medio del programa inventor [en línea]. Universidad Santo Tomás, Facultad de ingeniería mecánica. 2021.ANSYS, INC. 5.7. The Y+ Functionality [sitio web]. Estados Unidos; [Consultado: 22 de noviembre de 2021]. Disponible en https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/corp/v212 /en/tg_tutr/TG_Axfan_ATM.html%23tg_y_func_tut11ANSYS, INC. 10.8.2. Mesh Limits [sitio web]. Estados Unidos; [Consultado: 22 de noviembre de 2021]. Disponible en https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/corp/v212 /en/tg_user/i1034630.htmlANSYS, INC. Chapter 9: BladeGen [sitio web]. Estados Unidos; [Consultado: 15 de noviembre de 2021]. Disponible en https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/corp/v212 /en/wb_bm/bm_bladegen.htmlANSYS, INC. Chapter 10: Ansys TurboGrid Workflow [sitio web]. Estados Unidos; [Consultado: 22 de noviembre de 2021]. 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