Metodología para el diseño de parámetros en una máquina eólica vertical

Marlo Leyva-Tarafa, Geovanys Martínez-Ruiz, Aliet Lamorú-Reyes, Mailiet Guilarte-Breff, Alejandro Fernández-Peña, Dioelis R. Guerra-Santiesteban

Resumen


Se establecieron los parámetros de diseño de los componentes de un aerogenerador rápido de baja potencia, compuesto por rotor, palas, palas suplementarias y el árbol, combinando materiales de madera, aluminio al 13 % silicio y acero AISI 1045; para generar una potencia eólica de 305,75 W obtenida de una potencia del viento de 120,102 W donde el equipo será capaz de entrega 305,75 W/h con un rendimiento eólico del 32 %. Los componentes mecánicos, debido al momento torsor ocasionado por la fuerza centrífuga del viento, podrán girar hasta 477 r/min y transmitir un par torsional igual a 2 294 Nm. El cálculo de las condiciones de resistencia arroja a tracción es de 68,75 MPa y el esfuerzo admisible, teniendo en cuenta el coeficiente de seguridad y la resistencia a la rotura de 7,75x107 Pa, ambos parámetros inferiores a los valores permisibles. A través del análisis de los esfuerzos por el método de elementos finitos y aplicando los criterios de Von Mises se muestran las tensiones que se distribuyen a lo largo del árbol sometido a la torsión, valores máximos que soporta el árbol central de 1,577 MPa; el desplazamiento máximo de 6,62x10-6 MPa y mínimo 1,13x10-10 MPa en los elementos 7 063 y 3 128, respectivamente.

 


Palabras clave


aerogenerador vertical; resistencia mecánica; paletas suplementarias; potencia eólica; ángulo de ataque.

Texto completo:

PDF

Referencias


ÁLVAREZ, M.; GUERRA, A. Y LAU, R. 2004. Matemática Numérica. 2da ed. Pueblo y Educación, La Habana.

BEER, F. 2000. Mecánica de materiales. Parte 1. Félix Valera, La Habana.

FEODOSIEV, V. I. 1986. Resistencia de materiales. Vol. I y II. Pueblo y Educación, La Habana.

FERNÁNDEZ, P. 2000. Energía Eólica. Universidad de Cantabria, España.

FRANQUESA, M. 2005. Manual Eolo. Consulta: 14/11/2019. Disponible en: http://www.amics21.com/laveritat/generador_savonius.pdf

LECUONA, A. 2002. La energía eólica: principios básicos y tecnología. Universidad Carlos III de Madrid, Leganés.

MONTERRUBIO, J. A. & DE MARCO, N. 2006. Especificación técnica para la réplica en la UPC de un aerogenerador de baja potencia destinado a la cooperación para el desarrollo humano. Trabajo final de carrera. Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona.

MORENO, C.; MARTÍNEZ, J.; LEIVA, G.; ROQUE, A.; NOVO, R.; COSTA, A.; ... & LIMIA, M. 2007. Diez preguntas y respuestas sobre energía eólica. CUBASOLAR, La Habana. 335 p. ISSN: 978-959-7113-34-8.

RODRÍGUEZ, I. 2002. Diseño de un Aeromotor a escala de laboratorio para la región de Moa. Tesis de maestría. Universidad de Holguín. Cuba.

STIOPIN, P. A. 2005. Resistencia de Materiales. Félix Valera, La Habana.


Estadísticas

Resumen
32
PDF
8

Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.


Copyright (c) 2020

Licencia de Creative Commons
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.