Resumen de Análisis de torque en turbinas eólicas con generadores de vórtice y variaciones de temperatura mediante volúmenes finitos

Andrés C. López, Héctor G. Parra, Javier Guacaneme Moreno

• español

  En este estudio se realiza un análisis numérico de torque en turbinas con modificaciones denominadas generadores de vórtice (VGs) mediante el uso de simulación computacional de la dinámica de fluidos (CFD) en 3D. Los torques simulados se obtienen para variaciones de inclinación angular de los generadores de vórtice ubicados en los extra-dorsos de las aspas y dos diferentes temperaturas de aire. Los resultados muestran que el máximo torque se presenta con una temperatura de 10°C y ángulo de inclinación de generadores de vórtice de 30° con valor de 8.5 Nm. El mínimo torque se observa con temperatura de 25°C y ángulo de inclinación de 45° con valor de 4.2 Nm. En conclusión, la simulación CFD muestra que a una mayor temperatura del aire se reduce el torque en la turbina, reduciendo la potencia mecánica rotacional, y que los generadores de vórtice reducen la energía cinética de turbulencia (TKE) en la estela de viento generada.

• English

  This research study conducts a numerical analysis of torque in modified turbines with vortex generators (VGs) by using computational fluid dynamics (CFD) simulations in 3D. Simulated torques are obtained for angular inclination variations of vortex generators located in the blades’ extra-backs. This is performed at two different air temperatures. The results show that the maximum torque is at 10°C at a 30° vortex generator inclination angle, with a value of 8.5 Nm. The minimum torque is observed at 25°C with a 45° inclination angle, having a value of 4.2 Nm. In conclusion, the CFD simulation shows that at higher air temperature the lower the torque in the turbine, reducing the rotational mechanical power, and that vortex generators reduce turbulence kinetic energy (TKE) in the generated wind wake.