Diseño y simulación fluido-estructura de turbina hidrocinética de flujo axial

Barzola Navarrete, Anthony Steven; Carriel Villacís, Bristol Enrique

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dc.contributor.advisor	Cuenca Cabrera, Carlos , Director
dc.contributor.author	Barzola Navarrete, Anthony Steven
dc.contributor.author	Carriel Villacís, Bristol Enrique
dc.creator	ESPOL.FIMCP
dc.date.accessioned	2024-03-21T16:36:05Z
dc.date.available	2024-03-21T16:36:05Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier.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 .
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/60829
dc.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.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	109 página
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL.FIMCP
dc.rights	openAccess
dc.subject	Hidrocinética
dc.subject	BEMT
dc.subject	Fluido-estructura
dc.subject	Soluciones energéticas
dc.title	Diseño y simulación fluido-estructura de turbina hidrocinética de flujo axial
dc.type	Ingenieros en Mecánica
dc.identifier.codigoespol	T-114288
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2401
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