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Artículo Revista de Sistemas Experimentales
Septiembre 2016 Vol.3 No.8 91-102
Propuesta de Diseño Aerodinámico para Reducción de Turbulencia en la Estela de
Rotación en Turbinas Eólicas de Baja Capacidad HAWT
MOLINERO, Daniel*†, LÓPEZ, Víctor y CERVANTES, Alberto.
Recibido Julio 5, 2016; Aceptado Septiembre 12, 2016
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Resumen
Se presenta una propuesta de diseño aerodinámico para la
reducción de turbulencia en la estela de rotación de
turbinas eólicas de eje horizontal. La propuesta surge del
análisis de diversas alternativas para la modificación de
los álabes de una turbina diseñada bajo la teoría BEM
(Teoría de Momento-Álabe). Se emplearon diversos
programas de cómputo para el diseño, modelado y
simulación de las diversas propuestas. Los resultados
experimentales de anemometría de hilo caliente en túnel
de viento utilizando un modelo fabricado con tecnología
de impresión 3D, son comparados con los obtenidos en
CFD (Dinámica de Fluidos por Computadora). Como
trabajo adicional, se integró un sistema de medición de
velocidad de viento para caracterización del túnel de
viento empleado. Pruebas adicionales para obtención de
líneas de corriente mediante un generador de humos y
medición de torque de arranque son también llevadas a
cabo. Los resultados experimentales y CFD presentan
buena concordancia, con lo cual se logró la validación de
la metodología empleada para el análisis. Como resultado
del análisis, se demostró que es posible lograr un diseño
con baja generación de turbulencia y una potencia de
salida aceptable.
Turbina, turbulencia, alabes, optimización,
simulación
Abstract
A proposal for aerodynamic design in order to reduce
turbulence in the wake of rotation horizontal axis wind
turbines is presented. The proposal arises from the
analysis of various alternatives for the modification of
turbine blades designed under the BEM theory (Blade-
Element Theory). Various computer programs for design,
modelling and simulation of various proposals were
employed. The experimental results of hot wire
anemometry in wind tunnel using a model made with 3D
printing technology are compared with those obtained in
CFD (Computer Fluid Dynamics). As additional work, a
measuring wind speed system for wind tunnel
characterization was integrated. Additional tests for
obtaining streamlines using a smoke generator and
starting torque measurement are also carried out.
Experimental and CFD results show good agreement,
thereby validation of the methodology used for the
analysis was achieved. As a result of the analysis, it was
shown that it is possible to achieve a design with low
generation of turbulence and an acceptable output power.
Turbine, turbulence, blades, optimization, simulation
Citación: MOLINERO, Daniel, LÓPEZ, Víctor y CERVANTES, Alberto. Propuesta de Diseño Aerodinámico para
Reducción de Turbulencia en la Estela de Rotación en Turbinas Eólicas de Baja Capacidad HAWT. Revista de Sistemas
Experimentales 2016, 3-8: 91-102
*
Correspondencia al Autor (Correo electrónico: molherd@gmail.com)
†Investigador contribuyendo como primer autor.
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