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...

Full description

Autores:
Pérez Melo, Nicolás David
Ramírez Gallego, Daniel Alejandro
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Antonio Nariño
Repositorio:
Repositorio UAN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/7225
Palabra clave:
Aerodinámica,
flujo de aire,
modelado y simulación CFD,
rotor Savonius helicoidal,
turbina eólica
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Rights
openAccess
License
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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.
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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 Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/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 materialIngeniero(a) Mecánico(a)PregradoPresencialInvestigaciónspaUniversidad Antonio NariñoIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaBogotá - SurAerodinámica,flujo de aire,modelado y simulación CFD,rotor Savonius helicoidal,turbina eólicaAerodynamics,airflow,CFD modeling and simulation,Savonius helical rotor,wind turbineSimulación, análisis, y comparación con CFD del comportamiento de una turbina eólica savonius de rotor liso y rotor modular de 0,2 vatiosTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85EspecializadaORIGINALTIG.pdfTIG.pdfTtabajo de gradoapplication/pdf3498018https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/186ce69f-921f-4008-9f9a-893700f3e390/downloadfe8ee278c0b4f29f130a7f08734dc948MD51Acta Ramirez-Perez.pdfActa Ramirez-Perez.pdfActa de sustentación de tesisapplication/pdf559110https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/d8d7025e-9655-463e-ac5c-3ae98c758556/download2c8a6615d22d765f72469e60ba2a09ceMD52Autorización de autores.pdfAutorización de autores.pdfAutorización de autoresapplication/pdf1290558https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/5f9904cc-9619-4c4b-bd41-4ef3f99ec8ad/downloade14cfd5b11386d3f7bbe1855db09d072MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/c52a1ecb-6547-4e69-b203-def072cc1afa/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD54TEXTTIG.pdf.txtTIG.pdf.txtExtracted texttext/plain66374https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/f761cb1e-cd4d-4f1f-830b-f5473b2f44f8/downloadf71708454115ca4f0a5146b03515b44eMD55Acta Ramirez-Perez.pdf.txtActa Ramirez-Perez.pdf.txtExtracted texttext/plain1842https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/eda17040-48a8-4823-a091-7f210af487d3/downloadd62ff489ab83135b1398ddc7e3852eccMD57Autorización de autores.pdf.txtAutorización de autores.pdf.txtExtracted texttext/plain6https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/ec233a59-0157-4d33-a8cb-7dac6235a47a/download6d93d3216dc4a7f5df47d4876fbec4d3MD59THUMBNAILTIG.pdf.jpgTIG.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg7997https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/2dadc99c-5abc-4ac0-ae67-5e385f150225/download2815bd0df24cd4b0135b42aa3dd912e9MD56Acta Ramirez-Perez.pdf.jpgActa Ramirez-Perez.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg15176https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/224304ac-2feb-4f06-b069-5c0750b8db2f/download687cabaedb32efbfc42b5835c60a8cbaMD58Autorización de autores.pdf.jpgAutorización de autores.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg20932https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/fb1eb85d-4f59-4a59-bfe9-a6a4c1128ed1/download3e55de397b49bcb6864d1ba80d41b20dMD510123456789/7225oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/72252024-10-09 22:56:49.725https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertoopen.accesshttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co