Análisis comparativo entre el aerogenerador de eje vertical tipo Savonius y Darrieus, mediante dinámica computacional (CFD) para determinar la eficiencia y condiciones de operación de la generación eólica.

Abstract

Este proyecto presenta un análisis comparativo para determinar las ideales condiciones de operación, la eficiencia de los aerogeneradores de eje vertical Savonius y Darrieus. Para el estudio aerodinámico se emplea el software ANSYS Fluent que es utilizado para simulación de un sistema que funciona por medio de un fluido. Se realiza un estudio del recurso eólico en el lugar de instalación y se obtiene una curva de Distribución de Frecuencias Weibull con las velocidades del viento más predominantes del lugar, la rosa de los vientos; las cuales son utilizadas para determinar el rango de velocidad de viento y parámetros iniciales a las que se realizará la simulación CFD. El diseño de los aerogeneradores se ha realizado en el software SolidWorks en tres dimensiones (3D), una vez terminado el diseño se realizará la configuración de la malla en Ansys Fluent, para posteriormente efectuar las simulaciones necesarias donde se estudia la convergencia de resultados de los patrones de flujo más importantes como son: contornos de presión, contornos de velocidad, puntos de eficiencia. Con los resultados de los patrones de flujo, momentos aerodinámicos obtenidos de la simulación, se elaboran curvas características que definen el comportamiento de los dos aerogeneradores, como también los puntos en los que cada uno es más eficiente en su posición y velocidad angular, finalmente mediante un análisis comparativo se determina el aerogenerador más eficiente para posteriormente implementar un módulo didáctico de adquisición de datos de los principales parámetros de la generación eólica.