Análisis de torque en turbinas eólicas con generadores de vórtice y variaciones de temperatura mediante volúmenes finitos

Abstract

En este estudio se realiza un análisis numérico de torque en turbinas con modificaciones denominadas generadores de vórtice (VGs) mediante el uso de simulación computacional de la dinámica de fluidos (CFD) en 3D. Los torques simulados se obtienen para variaciones de inclinación angular de los generadores de vórtice ubicados en los extra-dorsos de las aspas y dos diferentes temperaturas de aire. Los resultados muestran que el máximo torque se presenta con una temperatura de 10°C y ángulo de inclinación de generadores de vórtice de 30° con valor de 8.5 Nm. El mínimo torque se observa con temperatura de 25°C y ángulo de inclinación de 45° con valor de 4.2 Nm. En conclusión, la simulación CFD muestra que a una mayor temperatura del aire se reduce el torque en la turbina, reduciendo la potencia mecánica rotacional, y que los generadores de vórtice reducen la energía cinética de turbulencia (TKE) en la estela de viento generada