Examinando por Materia "Simulación CFD"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Dimensionamiento de un sistema de generación de energía híbrido (solar fv/eólico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte
    (Universidad EIA, 2020) Castaño Duque, Thobyas; Pulgarín Rivera, Maria Camila; Sánchez Posada, Mario Alejandro
    RESUMEN: En el presente trabajo se expone el dimensionamiento de un sistema de generación híbrido (eólico/fotovoltaico) de pequeña escala para las condiciones meteorológicas de Isla Fuerte, y las simulaciones de dinámica de fluidos computacional de un generador eólico tipo Darrieus. Para ello se estudiaron los requerimientos energéticos y el potencial eólico y solar de la zona, también se identificaron varias de las alternativas tecnológicas disponibles para el sistema de generación, como el tipo de generador eólico adecuado de acuerdo a parámetros como potencia y velocidad de viento. Se decidió proponer dos configuraciones distintas para abastecer la demanda, la primera con componentes comerciales en su totalidad, y la segunda con un aerogenerador de eje vertical de diseño propio. La simulación de dinámica de fluidos computacional se utilizó para validar el desempeño aerodinámico del aerogenerador Darrieus. Para ambos sistemas se seleccionan algunos componentes complementarios como la batería y el generador de imanes permanentes en la segunda configuración. Adicional a esto se realizó la selección de los sensores y componentes del gabinete eléctrico para la medición y comunicación de variables como voltaje, corriente y velocidad de giro del rotor.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación del impacto del ángulo entre la placa del rotor y las aletas en el rendimiento de los ventiladores centrífugos
    (Universidad EIA, 2024) López Carazo, David; Córdoba Morales, Jorge Hernán
    RESUMEN: El trabajo de grado presenta la experimentación centrada en la modificación del ángulo entre la placa del rotor y las aletas de un ventilador centrífugo. El objetivo primordial es determinar con precisión y profundidad los resultados e influencias que puedan surgir a partir de estas modificaciones. Para alcanzar este propósito, se emplearán herramientas analíticas como cálculos de triángulos de velocidad, la ecuación de Euler y simulación computacional, permitiendo un enfoque integral y riguroso en la evaluación de los cambios propuestos. El ventilador centrífugo, desde su invención, ha desempeñado un papel crucial en la industria gracias a sus notables capacidades en rendimiento, eficiencia y robustez. Este trabajo de grado se suma al vasto estudio existente sobre este dispositivo, mencionando cómo algunas teorías han llevado el estado del arte a niveles superiores, evidenciando resultados satisfactorios. Sin embargo, la propuesta no busca directamente elevar este nivel, sino exponer de manera transparente y detallada la verdadera influencia que puede tener la modificación específica del ángulo entre la placa del rotor y las aletas. En el estudio se diseñaron, fabricaron y probaron experimentalmente tres rotores: uno con palas rectas 90°, y dos con palas inclinadas a 85° y 75° respecto a la placa del rotor. Los hallazgos clave indican que el rotor de palas inclinadas 85° demostró una mayor presión estática, especialmente en condiciones de carga parcial, en línea con un estudio de ASME de 2021 sobre la inclinación de palas; sin embargo, el rotor de palas rectas 90° mostró consistentemente una mayor presión dinámica a través de diversas restricciones de flujo. Además, el rotor de palas rectas presentó mejor eficiencia general gracias a su mayor presión dinámica y el resultante mayor flujo masico, lo que subraya un compromiso entre lograr una mayor presión estática con las palas inclinadas y maximizar la eficiencia con el diseño de palas rectas. Por último, aunque las simulaciones de CFD, realizadas para inclinaciones de 105°, 90°, 85°, 75° y 45°, acertaron al predecir la tendencia de aumento en la presión estática con la inclinación de las palas, no lograron predecir con precisión el flujo másico, probablemente debido a las simplificaciones del modelo y las configuraciones específicas de la simulación.