Investigación de un túnel de viento portátil para la recolección de energía
Autores: Tian, Haigang; Hao, Tianyi; Liu, Chao; Cao, Han; Shan, Xiaobiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Investigación de un túnel de viento portátil para la recolección de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Túnel de viento
Recolección de energía
Portátil
Intensidad de turbulencia
Velocidad del flujo de aire
Parámetros estructurales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los túneles de viento actuales poseen un gran volumen de espacio y un alto costo de fabricación, lo que no es adecuado para investigar recolectores de energía micro. Este artículo tiene como objetivo diseñar y fabricar un túnel de viento pequeño, portátil y de baja velocidad para la recolección de energía. Primero se diseñó una estructura de túnel de viento, luego se utilizó un análisis de elementos finitos para obtener la velocidad del flujo de aire y la intensidad de turbulencia en la sección de prueba, y finalmente se investigó la influencia de los parámetros estructurales del túnel de viento en el rendimiento del campo de flujo para lograr un mejor desempeño. Se fabricó un prototipo experimental del túnel de viento para verificar los resultados de la simulación. Los resultados demostraron que la uniformidad de distribución y la intensidad promedio de turbulencia en la sección de prueba disminuyen primero y luego aumentan con el incremento de las longitudes del difusor y de contracción. El efecto de rectificación y amortiguación del panal aumenta con el incremento de la porosidad y el grosor. Cuando las longitudes del difusor y de contracción son de 850 mm y 480 mm, respectivamente, se puede lograr una mejor uniformidad de distribución y una menor intensidad de turbulencia. Los resultados experimentales coincidieron bien con los valores de simulación. La velocidad máxima del flujo de aire puede alcanzar hasta 24.74 m/s, y el error mínimo fue solo del 1.23%. El túnel de viento diseñado logró funciones de baja velocidad, pequeño, portátil y estable. Este trabajo proporciona una guía importante para investigar más a fondo la recolección de energía piezoeléctrica.
Descripción
Los túneles de viento actuales poseen un gran volumen de espacio y un alto costo de fabricación, lo que no es adecuado para investigar recolectores de energía micro. Este artículo tiene como objetivo diseñar y fabricar un túnel de viento pequeño, portátil y de baja velocidad para la recolección de energía. Primero se diseñó una estructura de túnel de viento, luego se utilizó un análisis de elementos finitos para obtener la velocidad del flujo de aire y la intensidad de turbulencia en la sección de prueba, y finalmente se investigó la influencia de los parámetros estructurales del túnel de viento en el rendimiento del campo de flujo para lograr un mejor desempeño. Se fabricó un prototipo experimental del túnel de viento para verificar los resultados de la simulación. Los resultados demostraron que la uniformidad de distribución y la intensidad promedio de turbulencia en la sección de prueba disminuyen primero y luego aumentan con el incremento de las longitudes del difusor y de contracción. El efecto de rectificación y amortiguación del panal aumenta con el incremento de la porosidad y el grosor. Cuando las longitudes del difusor y de contracción son de 850 mm y 480 mm, respectivamente, se puede lograr una mejor uniformidad de distribución y una menor intensidad de turbulencia. Los resultados experimentales coincidieron bien con los valores de simulación. La velocidad máxima del flujo de aire puede alcanzar hasta 24.74 m/s, y el error mínimo fue solo del 1.23%. El túnel de viento diseñado logró funciones de baja velocidad, pequeño, portátil y estable. Este trabajo proporciona una guía importante para investigar más a fondo la recolección de energía piezoeléctrica.