Comparación y análisis de 4 perfiles aerodinámicos para aplicación en turbinas eólicas de eje vertical tipo Darrieus a través de dinámica de fluidos computacional

Abstract

En este reporte se presentan los resultados de la investigación sobre el estudio numérico de la dinámico del flujo en perfiles aerodinámicos bajo las condiciones de operación estacionaría en una turbina eólica de eje vertical tipo Darrieus. El estudio numérico consistió en evaluar la dinámica del flujo en perfiles aerodinámicos en rotación sobre los cuales incide un flujo uniforme. El análisis se llevó a cabo bajo las consideraciones de flujo incompresible, bidimensional y turbulento. En lo que se refiere a la discretización del dominio, se utilizó un mallado no estructurado con un refinamiento en la cercanía de los perfiles aerodinámicos, se definieron dos subdominios, uno fijo y uno en rotación. La solución numérica se llevó a cabo utilizando Ansys Fluent. Los resultados mostraron un mejor desempeño conforme el espesor del perfil se incrementa, llegando a un máximo coeficiente de potencial con el espesor aumentado un 19.2% a partir de este punto, al incrementar el espesor la eficiencia disminuye. Esto permite identificar para este perfil en particular, que el espesor tiene un valor óptimo para operar de manera eficiente.