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Título : Estudio y experimentación del funcionamiento de un modelo de rotor eólico por medio de análisis dimensional y similitud para evaluar el potencial eléctrico disponible en la ciudad de Riobamba.
Autor : Huilca Herrera, Paul Andres
Director(es): Lema Morales, Jorge Eduardo
Tribunal (Tesis): Viteri Núñez, Edwin Fernando
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA MECÁNICA;ROTOR EÓLICO;ENERGÍA EÓLICA;LEYES DE SIMILITUD;GENERACIÓN ELÉCTRICA;ANÁLISIS DIMENSIONAL;PERFILES AERODINÁMICOS
Fecha de publicación : 16-mar-2017
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Huilca Herrera, Paul Andres. (2018). Estudio y experimentación del funcionamiento de un modelo de rotor eólico por medio de análisis dimensional y similitud para evaluar el potencial eléctrico disponible en la ciudad de Riobamba. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;15T00696
Abstract : This research work is aimed to determine the electrical potential available in Riobamba city by using a wind rotor model taking into account the existing wind potential. The state of the art of this type of experiments was studied in this experimental work, in addition, the scaling coefficients were investigated, analyzed and determined complying with the laws of geometric similarity, kinematics and dynamics between models and prototypes and also taking into account the π theorem by Vaschy-Buckingham to determine the dimensionless numbers. After that, the CAD modeling of the wind turbine model in solidworks was carried out for its subsequent analysis by means of finite elements. The wind rotor modeling was manufacture by using the 3D printing technique in order to know the flow lines behavior. Equipment and elements that allowed to acquire reliably data was implemented in the wind tunnel, the data acquired were the wind speed, the electrical power generated by the wind rotor model and the shaft rotational speed. The experimental trials were carried out with the data from the wind power potential of Urbina an Atillo, obtaining an electrical power of 0.52 [W] IN Atillo and 1.25 [W] in Urbina. So, it was determined that the implementation of a wind farm is viable since the prototype will have an approximate generation capacity of 1750 [KW]. It is recommended to continue with research between models and prototypes not only in the power generation field, but also in other areas based on the methodology proposed in this experiment.
Resumen : El objetivo de este trabajo de titulación es determinar el potencial eléctrico disponible en la ciudad de Riobamba empleando un modelo de rotor eólico tomando en cuenta el potencial eólico existente. En la elaboración de este trabajo experimental, se estudió el estado del arte de este tipo de experimentaciones, se investigó, analizó y determinó los coeficientes de escalamiento cumpliendo con las leyes de similitud geométrica, cinemática y dinámica entre modelos y prototipos, considerando también el teorema de π de Vaschy-Buckingham para determinar los números adimensionales, posteriormente, se efectuó la modelación CAD del modelo de aerogenerador en Solidworks para su posterior análisis por medio de elementos finitos, para conocer el comportamiento de las líneas de flujo, se procedió a la fabricación del modelo de rotor eólico empleando la técnica de impresión 3D, de igual forma se implementó en el túnel de viento equipos y elementos que permitieron adquirir los datos de manera confiable y autómata, los datos adquiridos fueron la velocidad del viento, la potencia eléctrica generada por el modelo de rotor eólico y la velocidad de rotación del eje. Se realizaron las pruebas experimentales con los datos del potencial eólico de Urbina y Atillo, obteniendo un potencial eléctrico de 0.52 [W] para Atillo y 1.25 [W] para Urbina con lo que se determinó que es viable la implementación de un parque eólico ya que el prototipo tendrá una capacidad de generación aproximada de 1750 KW. Se recomienda continuar la investigación entre modelos y prototipos no solo en el campo de la generación de energía, sino también en otras áreas, tomando como base la metodología planteada en esta experimentación realizada.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9833
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