Evaluación de los efectos de la elevación regional y la densidad de las palas en la eficiencia de una turbina eólica de 1 kW para su operación en condados de baja velocidad del viento en Irán
Autores: Akbari, Vahid; Naghashzadegan, Mohammad; Kouhikamali, Ramin; Yaïci, Wahiba
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de los efectos de la elevación regional y la densidad de las palas en la eficiencia de una turbina eólica de 1 kW para su operación en condados de baja velocidad del viento en Irán
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía eólica
Palabras clave
Investigación
Densidad de las palas
Elevación
Tiempo de arranque
Coeficiente de potencia
Turbina eólica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación investiga el efecto de la densidad de las palas y la elevación sobre el nivel del mar en el tiempo de arranque y el coeficiente de potencia de una turbina eólica de dos palas de 1 kW. El estudio utiliza tres maderas duras iraníes como material de las palas y cuatro provincias de Irán con bajas velocidades del viento y diferentes elevaciones como estudios de caso. Se considera el perfil de ala BW-3 como el perfil de la pala. Se utiliza un proceso de optimización multiobjetivo con la ayuda del algoritmo de evolución diferencial (DE) para especificar la longitud de la cuerda y el ángulo de torsión. Los hallazgos demuestran que, aunque el máximo de las palas óptimas diseñadas con los tres tipos de madera es alto y igual a 0.48, el promedio de las palas óptimas diseñadas con madera de roble y de carpe es un 84% y un 108% más alto que el de la madera de aliso, respectivamente. También se observa que, aunque elevar la altitud a 2250 m disminuye el coeficiente de potencia en solo un 2.5%, la pala ideal diseñada para trabajar al nivel del mar no pudo comenzar a girar a una altura de 1607 m y más. Finalmente, se observó una mejora en el coeficiente de potencia y en el tiempo de arranque al realizar la optimización basada en las condiciones atmosféricas locales asociadas con el incremento de la longitud de la cuerda de la pala a altas elevaciones.
Descripción
Esta investigación investiga el efecto de la densidad de las palas y la elevación sobre el nivel del mar en el tiempo de arranque y el coeficiente de potencia de una turbina eólica de dos palas de 1 kW. El estudio utiliza tres maderas duras iraníes como material de las palas y cuatro provincias de Irán con bajas velocidades del viento y diferentes elevaciones como estudios de caso. Se considera el perfil de ala BW-3 como el perfil de la pala. Se utiliza un proceso de optimización multiobjetivo con la ayuda del algoritmo de evolución diferencial (DE) para especificar la longitud de la cuerda y el ángulo de torsión. Los hallazgos demuestran que, aunque el máximo de las palas óptimas diseñadas con los tres tipos de madera es alto y igual a 0.48, el promedio de las palas óptimas diseñadas con madera de roble y de carpe es un 84% y un 108% más alto que el de la madera de aliso, respectivamente. También se observa que, aunque elevar la altitud a 2250 m disminuye el coeficiente de potencia en solo un 2.5%, la pala ideal diseñada para trabajar al nivel del mar no pudo comenzar a girar a una altura de 1607 m y más. Finalmente, se observó una mejora en el coeficiente de potencia y en el tiempo de arranque al realizar la optimización basada en las condiciones atmosféricas locales asociadas con el incremento de la longitud de la cuerda de la pala a altas elevaciones.