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http://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/494| Desarrollo de un rotor para un aerogenerador de 50 kW clase II, diseño y simulación preliminar del cubo mecánico y aerodinámico | |
| JOSE LUIS COLIN MARTINEZ | |
| VICTOR LOPEZ GARZA ALEJANDRO GONZALEZ CANALES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-CompartirIgual | |
| Energía eólica Wind energy | |
| En el presente trabajo se desarrolla y analiza una propuesta preliminar del diseño del cubo del rotor para una turbina de 50-kW, el objetivo es hacer una nueva propuesta que mejore el diseño anterior del proyecto P07 del Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica (CEMIE-Eólico), el cual cuenta con un cubo mecano soldado para un prototipo de turbina de 30 kW. Se realiza además simulación por medio de análisis del método de elemento finito (FEM) aplicando escenarios de carga con el método simplificado de cargas de la norma internacional IEC 61400-2. Además de realizar la simulación de la nariz por medio de análisis de dinámica de fluidos CFD. En las presentes simulaciones se analizan los casos de carga de la norma que influyen directamente en el cubo, después se realiza la simulación estructural en el software ANSYS para validar el diseño propuesto, analizando principalmente los esfuerzos y las deformaciones y para la nariz se utiliza el módulo ANSYS-CFX, esto para evaluar el desempeño de la turbina y el redireccionamiento de las líneas de corriente hacia las aspas. Los resultados obtenidos muestran que los esfuerzos y deformaciones en el cubo mecánico están dentro del factor de seguridad que maneja la norma. Para esta investigación se utilizó acero como material de la pieza. Para el caso de la nariz se realizaron simulaciones a diferentes velocidades de viento para verificar como es que direcciona el flujo de aire aprovechando su eficiencia hacia las aspas. Con esto se puede evaluar si esto ayuda en el rendimiento de la turbina y una vez que se inicie el proyecto tener como antecedente esta investigación. In this paper, a preliminary proposal for the design of the rotor hub for a 50-kW turbine is developed and analyzed, the objective is to make a new proposal that improves the previous design of the P07 project of Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica (CEMIE-Eólico), which has a mechano-welded hub for a 30-kW prototype turbine. Simulation is also carried out by means of analysis of the finite element method (FEA) applying load scenarios with the simplified load method of the international standard IEC 61400-2. In addition to performing the simulation of the nose by means of CFD fluid dynamics analysis. In these simulations, the load cases of the standard that directly influence the cube are analyzed, then the structural simulation is carried out in the ANSYS software to validate the proposed design, mainly analyzing the stresses and deformations and for the nose the ANSYS-CFX module, this to evaluate the performance of the turbine and the redirection of the current lines towards the blades. The results obtained show that the stresses and deformations in the mechanical hub are within the safety factor that the standard manages, for this investigation steel was used as the material of the piece, in the case of the nose, simulations were carried out at different speeds of wind to verify how it directs the air flow taking advantage of its efficiency towards the blades, with this it can be evaluated if this helps in the performance of the turbine and once the project is started have this research as a background. | |
| CIATEQ, A.C. | |
| 2021 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Público en general | |
| GENERACIÓN DE ENERGÍA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Manufactura Avanzada |
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| ColinMartinezJoseL MMANAV 2021 AUTORIZADA RN.pdf | Tesis de maestría en texto completo | 5.7 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |