Validación de la integridad estructural del rotor de una turbina mareomotriz utilizando materiales sustentables
En el contexto colombiano, el aprovechamiento del potencial energético marino ha cobrado relevancia debido a la búsqueda de fuentes de energía renovable y sustentable. En este sentido, el diseño detallado de una turbina marina se presenta como una propuesta innovadora para aprovechar la energía gene...
- Autores:
-
Ocampo Betancourt, Erika Daniela
Buriticá Naranjo, Jhon David
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
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- Acceso en línea:
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En el contexto colombiano, el aprovechamiento del potencial energético marino ha cobrado relevancia debido a la búsqueda de fuentes de energía renovable y sustentable. En este sentido, el diseño detallado de una turbina marina se presenta como una propuesta innovadora para aprovechar la energía generada por corrientes marinas y contribuir a la diversificación de la matriz energética del país. Una turbina mareomotriz es un dispositivo que permite convertir la energía cinética contenida en las corrientes oceánicas en energía eléctrica. Dada la complejidad y hostilidad del ambiente marino, es importante desarrollar tecnologías y materiales adecuados que garanticen la eficiencia, durabilidad y confiabilidad del sistema. En este contexto, la comunidad académica se encuentra buscando materiales alternativos con un enfoque sustentable para la fabricación de turbinas mareomotriz, tratando de garantizar la rigidez, bajo peso específico, resistencia a la corrosión requeridos en el ambiente marino. |
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[1] N. O. and A. A. US Department of Commerce, “What’s the difference between a tide and a current?”. [2] D. Khojasteh et al., “A large-scale review of wave and tidal energy research over the last 20 years”, Ocean Engineering, vol. 282. Elsevier Ltd, el 15 de agosto de 2023. doi: 10.1016/j.oceaneng.2023.114995. [3] G. E. Quintero Aguilar y J. G. Rueda Bayona, “Tidal Energy Potential in the Center Zone of the Colombian Pacific Coast”, INGE CUC, vol. 17, núm. 2, abr. 2021, doi: 10.17981/ingecuc.17.2.2021.07. [4] J. C. Correa, D. A. Fí orez, N. L. Posada, R. A. ul Valencia, y C. A. Zuluaga, “IMECE2010- 38546 MARINE ENERGY DEVICES FOR COLOMBIAN SEAS”, 2010. [En línea]. Disponible en: http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/pdfaccess.ashx?url=/data/confer ences/imece2010/72217/ [5] Vikas Khare, Cheshta Khare, Savita Nema, y Prashant Baredar, Tidal Energy Systems_ Design, Optimization and Control, Elsevier., vol. 1. india: Katie Hammon, 2018. Consultado: el 22 de octubre de 2023. 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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessMesa Montoya, Carlos AndrésOcampo Betancourt, Erika DanielaBuriticá Naranjo, Jhon David2024-11-12T16:48:52Z2024-11-12T16:48:52Z2023https://hdl.handle.net/11059/15438Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEn el contexto colombiano, el aprovechamiento del potencial energético marino ha cobrado relevancia debido a la búsqueda de fuentes de energía renovable y sustentable. En este sentido, el diseño detallado de una turbina marina se presenta como una propuesta innovadora para aprovechar la energía generada por corrientes marinas y contribuir a la diversificación de la matriz energética del país. Una turbina mareomotriz es un dispositivo que permite convertir la energía cinética contenida en las corrientes oceánicas en energía eléctrica. Dada la complejidad y hostilidad del ambiente marino, es importante desarrollar tecnologías y materiales adecuados que garanticen la eficiencia, durabilidad y confiabilidad del sistema. En este contexto, la comunidad académica se encuentra buscando materiales alternativos con un enfoque sustentable para la fabricación de turbinas mareomotriz, tratando de garantizar la rigidez, bajo peso específico, resistencia a la corrosión requeridos en el ambiente marino.INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 7 Planteamiento del problema........................................................................................... 8 Objetivos.................................................................................................................................10 Estructura del documento................................................................................................11 1. CARACTERIZACIÓN.....................................................................................................12 1.1. Contexto..........................................................................................................................12 1.2. Entorno ........................................................................................................................... 17 1.3. Consideraciones Generales de Diseño ................................................................20 1.4. Turbina.............................................................................................................................. 21 1.5. Rotor .................................................................................................................................. 25 2. SELECCIÓN DE MATERIALES PARA ROTOR........................................................29 2.1. Sustentabilidad...............................................................................................................29 2.2. Requisitos para sustentabilidad de los materiales........................................... 30 2.3. Investigación ....................................................................................................................35 2.4. Propiedades mecánicas y físicas ............................................................................. 35 2.5. Impactos ambientales.................................................................................................. 41 2.6. Matriz de Comparación por Pares ......................................................................... 43 2.7. Selección del material.................................................................................................. 44 3. SIMULACIÓN COMPUTACIONAL ............................................................................46 3.1. Simulación CFD Mediante Ansys Fluent...............................................................46 3.2. Resultados de la simulación CFD .............................................................................65 3.3. Simulación estructural mediante Ansys Mechanical.........................................70 3.4. Recomendaciones ...........................................................................................................86 4. CONCLUSIONES.................................................................................................................89 5. BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................................93 6. ANEXOS..................................................................................................................................97PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)105 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaPereira370 - EducaciónRotoresTurbinas de aireIndustria de la energía mareomotrizSustentableTurbinaMareomotrizEnergíaColombiaMaterialesSimulaciónCFDFlujoMareaValidación de la integridad estructural del rotor de una turbina mareomotriz utilizando materiales sustentablesTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis[1] N. O. and A. A. US Department of Commerce, “What’s the difference between a tide and a current?”.[2] D. Khojasteh et al., “A large-scale review of wave and tidal energy research over the last 20 years”, Ocean Engineering, vol. 282. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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