Para mejorar la eficiencia del poder aerodinámico de las turbinas eólicas de eje vertical: proponiendo estrategias de transformación para velocidades de viento variables
Autores: Ullah, Hanif; Huang, Yang; Gulizzi, Vincenzo; Pantano, Antonio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Para mejorar la eficiencia del poder aerodinámico de las turbinas eólicas de eje vertical: proponiendo estrategias de transformación para velocidades de viento variables
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudio
Rendimiento aerodinámico
Turbinas eólicas de eje vertical
Mecanismo de transformación de doble perfil
Turbinas Darrieus
NACA 64(2)-415
FX 84-W-127
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga el rendimiento aerodinámico de las turbinas eólicas de eje vertical (VAWTs), centrándose en un novedoso mecanismo de transformación de doble perfil aerodinámico para turbinas Darrieus tipo H. Al aprovechar los beneficios aerodinámicos de dos perfiles aerodinámicos distintos, el diseño propuesto se adapta dinámicamente a las velocidades del viento variables, mejorando la eficiencia general. La metodología incluye la selección de perfiles aerodinámicos y el análisis aerodinámico utilizando el modelo de Doble Tubo de Corriente Múltiple (DMST), simulado en el software QBlade. El modelo numérico fue validado contra datos de referencia establecidos, confirmando su precisión. Los hallazgos clave revelan que entre todos los perfiles probados, el perfil aerodinámico NACA 64(2)-415 logra el mayor coeficiente de potencia a bajas velocidades del viento, mientras que el perfil aerodinámico FX 84-W-127 funciona de manera óptima a velocidades del viento más altas. Inspirada en principios biomiméticos, se propone una estrategia y mecanismo de transformación para transitar sin problemas entre estos dos perfiles y permitir una mayor adaptabilidad operativa. Este enfoque innovador demuestra un potencial significativo para mejorar la eficiencia de captura de energía y la viabilidad de las VAWTs, contribuyendo al avance de las tecnologías de energía eólica renovable.
Descripción
Este estudio investiga el rendimiento aerodinámico de las turbinas eólicas de eje vertical (VAWTs), centrándose en un novedoso mecanismo de transformación de doble perfil aerodinámico para turbinas Darrieus tipo H. Al aprovechar los beneficios aerodinámicos de dos perfiles aerodinámicos distintos, el diseño propuesto se adapta dinámicamente a las velocidades del viento variables, mejorando la eficiencia general. La metodología incluye la selección de perfiles aerodinámicos y el análisis aerodinámico utilizando el modelo de Doble Tubo de Corriente Múltiple (DMST), simulado en el software QBlade. El modelo numérico fue validado contra datos de referencia establecidos, confirmando su precisión. Los hallazgos clave revelan que entre todos los perfiles probados, el perfil aerodinámico NACA 64(2)-415 logra el mayor coeficiente de potencia a bajas velocidades del viento, mientras que el perfil aerodinámico FX 84-W-127 funciona de manera óptima a velocidades del viento más altas. Inspirada en principios biomiméticos, se propone una estrategia y mecanismo de transformación para transitar sin problemas entre estos dos perfiles y permitir una mayor adaptabilidad operativa. Este enfoque innovador demuestra un potencial significativo para mejorar la eficiencia de captura de energía y la viabilidad de las VAWTs, contribuyendo al avance de las tecnologías de energía eólica renovable.