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Title:	Diseño y simulación fluido-estructura de turbina hidrocinética de flujo axial
Authors:	Cuenca Cabrera, Carlos , Director Barzola Navarrete, Anthony Steven Carriel Villacís, Bristol Enrique
Keywords:	Hidrocinética BEMT Fluido-estructura Soluciones energéticas
Issue Date:	2023
Publisher:	ESPOL.FIMCP
Citation:	Barzola Navarrete, A. S. y Carriel Villacís, B. E. (2023). Diseño y simulación fluido-estructura de turbina hidrocinética de flujo axial. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
Description:	En el marco de la creciente conciencia ambiental y la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles, este proyecto se erige como una respuesta crucial para aplicar mejoras tecnológicas y satisfacer la demanda de energía en comunidades remotas desconectadas de la red convencional. En particular, el diseño consistió en un modelo de turbina de 3 alabes, en donde se determinó la geometría a partir de la selección de un perfil NACA4412, el cual aprovechaba mayormente la sustentación debido a su forma asimétrica. Posteriormente, se establecieron los componentes del sistema, como los elementos de transmisión, acoples, caja multiplicadora y generador. Por consiguiente, utilizando el programa ANSYS se simuló el comportamiento del fluido al estar en contacto con la turbina en rotación y como la distribución de presión afecta la estructura de los alabes de la turbina. Los resultados revelaron una desviación del 65% entre el factor de seguridad calculado teóricamente y los obtenidos mediante simulación numérica. Esto se presenta debido a la geometría compleja que presentan los álabes según el perfil seleccionado, provocando que exista un sesgo e imprecisión en los cálculos teóricos. Por tanto, Una evaluación más realista se la puede obtener mediante simulaciones numéricas en la que se considera la geometría compleja mediante el análisis de elementos finitos. Este análisis enfatiza la importancia de la simulación en el proceso de diseño, brindando resultados realistas y respaldando la viabilidad de soluciones energéticas renovables en entornos sumergidos, proporcionando así una valiosa contribución en el contexto actual de necesidades energéticas sostenibles. Palabras Clave: Hidrocinética, BEMT, Fluido-estructura, Soluciones energéticas.
metadata.dc.description.abstractenglish:	In the context of growing environmental awareness and the pursuit of sustainable energy solutions, this project stands as a crucial response to implement technological improvements and meet the energy demand in remote communities disconnected from the conventional grid. It focused on the design and fluid-structure simulation of an axial flow hydrokinetic turbine, employing the BEMT methodology. Specifically, an antisymmetric NACA 4412 profile was chosen for blade design, optimizing lift generated by the moving fluid. In addition to estimating the generated power, system components such as transmission elements, couplings, and the generator were specified. The results revealed a 65% deviation between the theoretically calculated safety factor and those obtained through numerical simulation. This arises due to the complex geometry of the blades according to the selected profile, leading to bias and inaccuracies in theoretical calculations. Therefore, a more realistic assessment can be obtained through numerical simulations where the complex geometry is considered through finite element analysis. This analysis emphasizes the importance of simulation in the design process, providing realistic results and supporting the feasibility of renewable energy solutions in submerged environments, thus making a valuable contribution to the current context of sustainable energy needs. Keywords: Hydrokinetic, BEMT, Fluid-structure, Energy solutions
URI:	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/60829
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador:	INGE-2401
Appears in Collections:	Tesis de Mecánica

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