Análisis mediante dinámica de fluidos computacional del rotor de una turbina eólica de eje vertical híbrida H-Savonius

Abstract

La simulación es una herramienta versátil y potente para el diseño. Permite anticiparse al comportamiento real,evaluarlo y analizarlo para obtener su mejor configuración. El presente trabajo desarrolla el estudio mediante lasimulación numérica con software CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) para el rotor de una turbina eólica deeje vertical (Vertical Axis Wind Turbine, VAWT) híbrida H-Savonius de baja capacidad, obteniendo el torque, lapotencia generada y el (Coeficiente de potencia, es la relación entre la energía eléctrica producida por la turbina y laenergía cinética del viento, ) de la turbina. Los datos obtenidos de la simulación son una estimación del rendimientodel diseño innovador del rotor evaluado. Utilizando el software de ANSYS Workbench. Para el trazado y modeladode la geometría se emplea ANSYS DesignModeler, para el mallado se utiliza ANSYS Meshing y para la simulaciónCFD se usa ANSYS Fluent. Se realizan simulaciones URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier–Stokes) en 2Dempleando la técnica de Sliding Mesh con el modelo de turbulencia SST de 4 ecuaciones (TSST) para evaluar elrendimiento de la turbina a una velocidad uniforme de viento de 7 m/s. Se realizó el análisis de independencia demalla. Se utiliza la técnica de Single Frame Motion para inicializar la simulación de Sliding Mesh.