Análisis CFD sobre la Influencia del Ángulo de Ataque en el Coeficiente de Potencia de Turbinas Helicoidales Gorlov

• Gustavo José Marturet Pérez Departamento de Mecánica, Universidad Politécnica Territorial del Estado Bolívar (UPTEB), Ciudad Bolívar, 8001, Bolívar-Venezuela https://orcid.org/0000-0002-4578-8810
• Gustavo Elías Marturet García Universidad de Los Andes (ULA), Venezuela. Facultad de Ciencias Económicas y Sociales. Economía. Mérida, 5101, Venezuela https://orcid.org/0000-0001-6506-2091
• Rafael Antonio Guerra Silva Industrial Technology and Packaging, Orfalea College of Business. California Polytechnic State University. 1 Grand Ave., Bldg. 3. San Luis Obispo, CA 93407, United States https://orcid.org/0000-0002-3438-4335
• María Josefina Torres Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional Experimental del Táchira, Av. Universidad, Paramillo, San Cristóbal, Táchira, Venezuela, CP 5001 https://orcid.org/0000-0002-9813-0326
• Carlos Francisco Torres Monzón Departamento de Ciencias Térmicas, Universidad de Los Andes (ULA), Escuela de Ingeniería Mecánica. Facultad de Ingeniería, Mérida, 5101, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-8506-5967

DOI: https://doi.org/10.22209/rt.v46a09

Palabras clave: coeficiente de potencia, dinámica de fluidos computacionales, turbinas helicoidales Gorlov

Resumen

Las turbinas helicoidales Gorlov son empleadas para la generación de energía eléctrica a partir de la energía cinética de ríos y corrientes marinas. Esta investigación trató sobre el análisis de la influencia del ángulo de ataque de los perfiles de álabes en el coeficiente de potencia de turbinas helicoidales Gorlov, haciendo uso de la simulación en dinámica de fluidos computacionales (CFD, por sus siglas en inglés). La construcción de un dominio computacional se hizo partiendo del diámetro de la turbina. Como modelo de turbulencia para el modelo matemático se empleó el SST k- . Un estudio de sensibilidad del mallado del dominio indicó como suficientes las mallas de unos 65000 nodos para los cálculos del torque. Los álabes fueron rotados en ángulos de ataque de ±12, ± 9, ±6 y ±3º; posteriormente, se valoraron los coeficientes de potencia o rendimiento de la turbina para cada caso. Se determinó la influencia del ángulo de ataque del álabe de turbinas helicoidales en el coeficiente de potencia, como mejora de su rendimiento. Los resultados mostraron variaciones en el rendimiento de la turbina conforme cambiaba el ángulo de ataque; siendo de 6º el ángulo de ataque con el que se obtuvo mayor rendimiento

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