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Title:	Diseño de un prototipo de turbina eólica de eje vertical para pruebas de laboratorio
Authors:	Moyano Camargo, Danny Enrique Pinzón Casallas, Carlos Eduardo
Thesis advisor:	Giraldo Avila, Juan Felipe Lache Muñoz, Andrea Ochoa Avendaño, Jhon Freddy
License type:	Atribución – No comercial
Keywords:	Perfil aerodinámico;Turbina eólica;Darrieus;Aerodynamic profile;Wind turbine;Tesis y disertaciones académicas
Issue Date:	7-Mar-2018
Publisher:	Fundación Universidad de América
Resumen:	Hoy en día, la energía eólica surge como una alternativa para la generación de energía eléctrica en aquellas zonas que no se encuentran interconectadas (ZNI) al Sistema de Interconexión Nacional (SIN). Este proyecto se enfoca en el diseño y estudio aerodinámico de una pequeña turbina eólica de eje vertical tipo H. En dicho estudio se evalúa el efecto que tiene el ángulo de Pitch en la eficiencia de estos equipos. Las pruebas a realizar en el prototipo de turbina eólica se definieron a partir de estudios realizados previamente por otros autores ya que la norma internacional que regula este tipo de equipos (IEC 61400) no contempla ninguna clase de pruebas aerodinámicas. Las pruebas seleccionadas se basan en la comparación del coeficiente de potencia con la relación de velocidad tangencial para analizar el desempeño de la turbina, también se basan en el análisis del torque producido a lo largo del Azimuth, para identificar aquellas zonas de ganancia y pérdida de potencia. Se realizó un diseño preliminar del prototipo y se implementó el Modelo del Doble Disco Actuador con Múltiples Tubos de Corriente (DMST en inglés), con el fin de predecir el coeficiente de potencia de la turbina y mediante la variación de algunos parámetros (longitud de cuerda, altura de las palas, perfil aerodinámico), garantizar las dimensiones con las cuales dicho coeficiente de potencia fuera el mayor. Sin embargo, debido a limitaciones del DMST (solidez del rotor ≤ 0.2), fue necesario realizar el diseño de otro prototipo para poder implementar adecuadamente el modelo analítico.
Abstract:	Nowadays, wind energy emerges as an alternative for electric energy generation in zones which are not connected to the National Electric Grid. This project focuses on the design and the aerodynamic study of a small-scale vertical axis wind turbine. In this study, the effect of the Pitch angle in the power coefficient is evaluated. The tests to be carried out in the wind turbine prototype were defined from studies previously carried out by other authors due to the international standard that regulates this kind of equipment (IEC 61400) does not include any kind of aerodynamic tests. The selected tests are based on the comparison of the power coefficient with the tangential speed ratio to analyze the performance of the turbine, they are also based on the analysis of the torque produced along the azimuth, in order to identify the power gain zone and the power loss zone. A preliminary design of the prototype was carried out and the Double Multiple Streamtube Model (DMST) was implemented on it in order to predict the turbine power coefficient. By varying some parameters (chord length, height of the blades, aerodynamic profile) it is posible to guarantee the dimensions for the wind turbine with which the predicted power coefficient is the highest. However, due to limitations of the DMST (solidity ≤ 0.2), it was necessary to design another prototype in order to properly implement the analytical model.
URI:	http://hdl.handle.net/20.500.11839/6654
Citation:	APA 6th - Moyano Camargo, D. E. y Pinzón Casallas, C. E. (2018) Diseño de un prototipo de turbina eólica de eje vertical para pruebas de laboratorio (Trabajo de grado). Fundación Universidad de América. Retrieved from http://hdl.handle.net/20.500.11839/6654
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