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Low-cost Schlieren system for flow visualization in transparent media in the wind sector
Sistema Schlieren de bajo costo para visualización de flujos en medios transparentes en el sector eólico
Citlali Uribe Castillo
José Guadalupe Rico Espino
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
https://www.ecorfan.org/republicofperu/rj_energias_renovables.php
https://www.ecorfan.org/republicofperu/research_journals/Revista_de_Energias_Renovables/vol7num18/Journal_Renewable_Energy_V7_N18.pdf
2523-6881
Schlieren
Flow
Blade
Aerodynamic airfoil
Flujo
Alabe
Perfil aerodinámico
The Schlieren technique is frequently used for qualitative visualization of flow around an object. Temperature and density change can also be obtained with this technique. In this project, the aim was to develop a low-cost Schlieren system starting from easily available materials and commercial equipment. Cell phone holders were used as supports to position the concave mirrors. A light-emitting diode (LED) lamp was used as the illumination source, while a knife, a condenser lens, and printed parts in PLA (polylactic acid) plastic were key to the prototype development. Preliminary results showed an effect with limited visual perception due to the low temperature change in the objects under examination. In later experiments, qualitative visualization with a better degree of visual perception was observed due to the higher temperature range reached in the test. The images that were obtained were satisfactory and they allowed validation of the prototype development. Its main application points to the visualization of transparent flows that are formed in the airfoil of a wind turbine blade.
La técnica Schlieren se utiliza con frecuencia para la visualización cualitativa del flujo que envuelve un objeto. Los cambios de temperatura y densidad pueden ser obtenidos también con esta técnica. En este proyecto el objetivo es el desarrollado de un sistema Schlieren de bajo costo, a partir de materiales y equipos comerciales de fácil acceso. Para posicionar los espejos cóncavos se usaron soportes del tipo para teléfono celular. Una lámpara con un diodo emisor de luz (LED) como fuente de iluminación, una navaja, una lente condensadora y piezas impresas en plástico PLA (ácido poliláctico), fueron la clave en el desarrollo del prototipo. Los primeros resultados mostraron un efecto con escasa percepción visual debido a la baja variación de temperatura en los objetos de prueba. En los resultados finales se realizaron visualizaciones cualitativas con mejor grado de percepción visual debido al rango de temperatura más elevado alcanzado en las pruebas. Las imágenes obtenidas fueron adecuadas y permitieron validar el prototipo desarrollado. Su aplicación principal se orienta en la visualización de los flujos transparentes que se forman en el perfil aerodinámico de un alabe de un aerogenerador.
Funding: This work has been funded by CIATEQ, A.C. under project number: PQDG12002.
ECORFAN Perú
2023
Artículo
Revista de Energías Renovables, vol. 7, no. 18 (enero-junio), pág. 9-18
Español
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