Methodology for the design of parameters in a vertical wind machine
Keywords:
vertical wind turbine, mechanical resistance, supplementary blades, wind power, angle of attack.Abstract
The present research aims to establish the design parameters of the components of a low power fast wind turbine, composed of a rotor, blades, supplementary blades and the shaft, combining materials of wood, aluminum 13% silicon and AISI 1045 steel; to generate a wind power of 305,75 W obtained from a wind power of 120,102 W where the equipment will be capable of delivering 305,75 W/h with a wind performance of 32%. The mechanical components, due to the torsional moment caused by the centrifugal force of the wind, will be able to rotate up to 477 r/min and transmit a torsional torque equal to 2 294 Nm. The calculation of the tensile strength conditions is 68.75 MPa and the allowable stress taking into account the safety factor and the breaking strength of 7,75x107 Pa, both parameters below the allowable values. Through the analysis of the stresses by the finite element method and applying the Von Mises criteria, the stresses that are distributed along the tree subjected to torsion are shown, maximum values that the central tree supports of 1,577 MPa. The maximum displacement of 6.62x10-6 MPa and minimum 1,13x10-10 MPa in elements 7 063 and 3 128 respectively.Downloads
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