Diseño de una turbina eólica tipo Gorlov para el aprovechamiento del recurso eólico del golfo de Urabá

Abstract

RESUMEN : En la investigación presente se identifica una metodología para el diseño de una turbina eólica tipo Gorlov, en función de los recursos eólicos en el Golfo de Urabá. Con el uso de un software CAD se realiza el modelo de la turbina eólica tipo Gorlov, luego, empleando simulaciones numéricas en un software de dinámica de fluidos computacional (CFD por sus siglas en inglés) se corrobora el diseño de la turbina. Posteriormente se hace uso del software ANSYS-FLUENT 2020., el cual utiliza el método de volúmenes finitos para resolver las ecuaciones fluidodinámicas que caracterizan el flujo al interior y alrededor de la turbina. Este estudio busca comparar tres ángulos de hélice, 90°, 120° y 180° que corresponden a una configuración de 4, 3 y 2 álabes respectivamente, con respecto al coeficiente de potencia encontrando así la configuración óptima en esta aplicación. De igual manera, se desea construir un modelo a escala de la turbina con los mejores resultados para poder ser implementada en estudios posteriores en el laboratorio de Energía Alternativas de la Universidad de Antioquia.

ABSTRACT : The present research identifies a methodology for the design of a Gorlov-type wind turbine, based on the wind resources in the Gulf of Urabá. With the use of a CAD software, the model of the Gorlov type wind turbine is made, then, using numerical simulations in a computational fluid dynamics (CFD) software, the turbine design is corroborated. Subsequently, the ANSYS-FLUENT 2020 software is used, where the finite volume method is applied to solve the fluid dynamic equations that characterize the flow inside and around the turbine. This study seeks to compare three helical angles, 90°, 120° and 180° corresponding to a configuration of 4, 3 and 2 blades respectively, with respect to the power coefficient, thus finding the optimal configuration for this application. Likewise, it is desired to build a scale model of the turbine with the best results to be implemented in subsequent studies at the Alternative Energy Laboratory of the University of Antioquia.