Análisis mediante dinámica de fluidos computacional del rotor de una turbina eólica de eje vertical híbrida H-Savonius

Resumen

La simulación es una herramienta versátil y potente para el diseño. Permite anticiparse al comportamiento real,
evaluarlo y analizarlo para obtener su mejor configuración. El presente trabajo desarrolla el estudio mediante la
simulación numérica con software CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) para el rotor de una turbina eólica de
eje vertical (Vertical Axis Wind Turbine, VAWT) híbrida H-Savonius de baja capacidad, obteniendo el torque, la
potencia generada y el (Coeficiente de potencia, es la relación entre la energía eléctrica producida por la turbina y la
energía cinética del viento, ) de la turbina. Los datos obtenidos de la simulación son una estimación del rendimiento
del diseño innovador del rotor evaluado. Utilizando el software de ANSYS Workbench. Para el trazado y modelado
de la geometría se emplea ANSYS DesignModeler, para el mallado se utiliza ANSYS Meshing y para la simulación
CFD se usa ANSYS Fluent. Se realizan simulaciones URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier–Stokes) en 2D
empleando la técnica de Sliding Mesh con el modelo de turbulencia SST de 4 ecuaciones (TSST) para evaluar el
rendimiento de la turbina a una velocidad uniforme de viento de 7 m/s. Se realizó el análisis de independencia de
malla. Se utiliza la técnica de Single Frame Motion para inicializar la simulación de Sliding Mesh.