Optimización de un perfil aerodinámico de una turbina eólica de eje horizontal para aplicaciones de pequeña escala en zonas boscosas. Código: 1341015
Date
2021-03Author
Richmond-Navarro, Gustavo
Montenegro-Montero, Mariana
Murillo-Zumbado, Gustavo
Marín-Guillén, Frank
Ureña-Sandí, Noel
Otárola-Zúñiga, Carlos
Metadata
Show full item recordAbstract
En este proyecto de alcance explicativo se caracteriza el recurso eólico en algunas regiones boscosas
en Costa Rica, se modela la longitud de rugosidad propia de este tipo de regiones y se propone un
perfil aerodinámico adecuado para las condiciones de estudio.
Se recolectan y procesan con Matlab los datos de velocidad de viento de fuentes externas y con
equipos propios, lo que permite determinar los niveles de intensidad de turbulencia en las zonas
boscosas de interés, así como las velocidades de viento típicas. Con Eureqa se obtienen relaciones
funcionales entre las variables para obtener modelos de la longitud de rugosidad.
Por otra parte, se prueban distintos paquetes de simulación numérica, de los cuales OpenFOAM
posee la capacidad adecuada para realizar las simulaciones que muestran las curvas de respuesta
de los perfiles aerodinámicos de interés, con lo que se define el perfil aerodinámico buscado.
Entre los principales resultados destaca que la intensidad de turbulencia en las regiones de interés
ronda el 25 % y que la velocidad de viento a 10 metros de altura en los puntos de estudio, tiene una
mayor frecuencia a los 3 m/s. Se propone un modelo dinámico de la longitud de rugosidad, que
toma valores entre 0.5 y 1, en concordancia con la literatura.
Se concluye que el perfil aerodinámico el SG6043, es el más adecuado para las condiciones de
interés, entre los que ofrece la literatura; al mismo se le realizan algunas modificaciones para
mejorar su respuesta en flujo turbulento.
Description
Proyecto de Investigación (Código: 1341015) Instituto Tecnológico de Costa Rica. Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE). Dirección de proyectos. Escuela de Ingeniería Electromecánica, Escuela de Física, 2021