Diseño y simulación de un concentrador de flujo para aumentar la potencia eólica disponible en un aerogenerador de baja potencia
1 recurso en línea (páginas 127-135).
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| Format: | Artículo de revista |
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Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
2019
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| author | Arciniegas Arenas, Esneider Flórez Serrano, Elkin Gregorio Serrano Rico, Juan Carlos |
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| author_sort | Arciniegas Arenas, Esneider |
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| description | 1 recurso en línea (páginas 127-135). |
| format | Artículo de revista |
| id | repositorio.uptc.edu.co-001-2364 |
| institution | Repositorio Institucional UPTC |
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| publishDate | 2019 |
| publisher | Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia |
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| spelling | repositorio.uptc.edu.co-001-23642021-02-10T19:03:08Z Diseño y simulación de un concentrador de flujo para aumentar la potencia eólica disponible en un aerogenerador de baja potencia Design and simulation of a flow concentrator to increase the wind power available in a low power wind turbine Arciniegas Arenas, Esneider Flórez Serrano, Elkin Gregorio Serrano Rico, Juan Carlos Parque eólico Recursos energéticos renovables - Estudios comparados Energía eólica Generación de energía eléctrica distribuida Concentrador Eólico Simulación 1 recurso en línea (páginas 127-135). El desaprovechamiento del recurso eólico en los países emergentes no es solo por la falta de la implementación de parques de aerogeneradores de gran escala, sino porque, en la mayoría de los territorios las velocidades promedio del viento no alcanzan a contar con la magnitud mínima (3 a 4 m/s) de arranque de los aerogeneradores comerciales, lo cual hace que este recurso no sea aprovechado. Por lo anterior, en el presente artículo se describe el diseño y caracterización de un elemento mecánico (concentrador eólico) que permite aumentar la potencia eólica disponible en un aerogenerador de baja potencia. El estudio está fraccionado en tres etapas: en la primera etapa se realiza un análisis experimental con el fin de validar e identificar el perfil de velocidades circundantes en el concentrador. En la segunda etapa se realiza un modelado mediante la ecuación de 5to. orden de Bell & Mehta, implementando Matlab y exportando los datos a Solid Edge. Además, se describe el fenómeno mediante la ecuación de conservación de masa y conservación de energía. En la tercera etapa se realiza la simulación mediante elementos finitos soportado por el software ANSYS, la cual tiene como objetivo determinar la relación de área óptima de entrada y salida del concentrador. Finalmente, se concluye que el concentrador tiene un aporte significativo en el aumento del potencial eólico disponible del orden 2.37 veces. The waste of the wind resource in emerging countries is not only due to the lack of implementation of large-scale wind farms of, but because, in the most of territories the average wind speeds do not reach to the minimum magnitude (3 at 4 m / s) of starting of the commercial wind turbines, which means that this resource is not used. Therefore, in this article we describe the design and characterization of a mechanical element (wind concentrator) that allows increasing the wind power available in a low power wind turbine. The study is broken down into three stages: in the first stage an experimental analysis is conducted in order to validate and to identify the profile of surrounding velocities in the concentrator. In the second stage, a modeling is carried out throw the 5th order equation of Bell & Mehta, by implementing Matlab and exporting the data to Solid Edge. In addition, the phenomenon is described by the equation of conservation of mass and conservation of energy. In the third stage the simulation is carried out by means of finite elements supported by the software ANSYS, whose objective is to determine the relation of the optimal area of entrance and exit of the concentrator. Finally, it is concluded that the concentrator allows the increasing of the wind potential of the order 2.37 times. Bibliografía y webgrafía: página 135. Por solicitud a través de correo electrónico por uno de los autores del artículo ( Esneider Arciniegas Arenas) se restringe el uso de este artículo publicado en el repositorio institucional, debido a que ya ha sido publicado en otra revista con anterioridad. 2019-01-31T20:24:04Z 2019-01-31T20:24:04Z 2018-07-04 Artículo de revista http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Text https://purl.org/redcol/resource_type/ART http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 Arciniegas Arenas, E., Florez Serrano, E. G. & Serrano Rico, J. C. (2018). Diseño y simulación de un concentrador de flujo para aumentar la potencia eólica disponible en un aerogenerador de baja potencia. Ciencia en Desarrollo, 9(2), 127-135. DOI: https://doi.org/10.19053/01217488.v9.n2.2018.8754. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2364 2462-7658 http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2364 10.19053/01217488.v9.n2.2018.8754 spa COLOMBIA, C. D. (2014). LEY 1715 DE 2014 Diario Oficial No. 49.150. Bogotá, D.C.: Imprenta Nacional. Retrieved 09 2017, from http://www.comunidadcontable.com/ BancoMedios/Imagenes/ley%201715%20 de%202014.pdf GÓMEZ, C. L. (2012). Clima ecuatorial. Climatología. Retrieved 10 2017, from http://titulaciongeografia-sevilla.es/ contenidos/profesores/materiales/archivos/2012-04-16CLIMAeCUATORIAL.pdf MEHTA, B. &. (1988). Contraction desing for small low speed wind tunnels. In J. H. MEHTA, ACOUSTICS, JOINT INSTITUTE FOR AERONAUTICS (p. 14). Retrieved 09 04, 2017, from https://ntrs.nasa.gov/archive/ nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19880012661.pdf MOLINA, F. E. (2012). Diseño y construcción de un túnel de viento (Universidad Centroamérica “José Simeón Cañas” ed.). Salvador. Retrieved 2017, from http://cef. uca.edu.sv/descargables/tesis_descargables/ tunel.pdf ONU, G. H. (1987). El informe Brundtland. Retrieved 09 2017, from http://www.un.org/ es/ga/president/65/issues/sustdev.shtm PINTO H. J. E., SALAZAR DE CARDONA M. (2014). Cambio climático y vulnerabilidad: prospectivas para la región nororiental de Colombia - Santanderes, Revista BISTUA. Vol. 12 (1). PNUD, P. D. (2015). Objetivos de Desarrollo Sostenible, Colombia. Herramientas de aproximación al contexto local. Retrieved 09 2017, from http://www.co.undp.org/content/colombia/es/home/post-2015/sdg-overview/goal-7.html Ciencia en Desarrollo;Volumen 9, número 2 (Julio-Diciembre 2018) Copyright (c) 2018 Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0) http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ciencia_en_desarrollo/article/view/8754/7265 |
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