Validación numérica de una hélice toroidal para un sistema de extracción energético empleando interacción fluidodinámica

Ponce Limones, Ronald Yaret; Guerrero Fuentes, Gabriel Andrés

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Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
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dc.contributor.advisor	Cuenca Cabrera, Carlos Andrés , Director
dc.contributor.author	Ponce Limones, Ronald Yaret
dc.contributor.author	Guerrero Fuentes, Gabriel Andrés
dc.creator	ESPOL.FIMCP
dc.date.accessioned	2025-03-15T15:21:59Z
dc.date.available	2025-03-15T15:21:59Z
dc.date.issued	2024
dc.identifier.citation	Ponce Limones, R. Y. y Guerrero Fuentes, G. A. (2024). Validación numérica de una hélice toroidal para un sistema de extracción energético empleando interacción fluidodinámica. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/65622
dc.description	El presente documento analiza el diseño y simulación de una hélice de trayectoria toroidal que posee un perfil NACA 1412, usada para la extracción de energía hidro cinética en el río Quevedo. El objetivo es poder evaluar el rendimiento energético de la turbina a través del momento generado de la simulación considerando aspectos técnicos y económicos. Se desarrolló un modelo CAD en SolidWorks, dibujando la geometría del perfil haciendo uso de ecuaciones y un ángulo de ataque previamente optimizado. Se realizó un análisis del mallado e independencia de este, estableciendo una convergencia al cumplir una incertidumbre menor al 5%. Con condiciones de frontera iguales a las condiciones naturales de funcionamiento, la turbina puede generar 181 kWh por mes, abasteciendo un hogar promedio de la Costa ecuatoriana al mes. Sin embargo, al ser comparada con un modelo de trayectoria convencional y perfil NACA 4412 se observa que es menos eficiente. Finalmente, el análisis económico indica que la inversión inicial puede recuperar en un año, mostrando que existe una viabilidad en el proyecto. Palabras Clave: Hélice, momento, eficiente, turbina, perfil, energía.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	70 página
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL.FIMCP
dc.rights	openAccess
dc.subject	Hélice
dc.subject	Eficiente
dc.subject	Turbina
dc.subject	Perfil
dc.subject	Energía
dc.title	Validación numérica de una hélice toroidal para un sistema de extracción energético empleando interacción fluidodinámica
dc.type	Ingenieros en Mecánica
dc.identifier.codigoespol	T-114948
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2765
dc.description.abstractenglish	This document analyzes the design and simulation of a toroidal trajectory propeller with an NACA 1412 profile, used for hydrokinetic energy extraction in the Quevedo River. The objective is to evaluate the turbine's energy performance through the torque generated in the simulation, considering technical and economic aspects. A CAD model was developed in SolidWorks, drawing the profile geometry using equations and a previously optimized angle of attack. A mesh analysis and independence study were conducted, establishing convergence with an uncertainty below 5%. Under boundary conditions matching the natural operating conditions, the turbine can generate 181 kWh per month, supplying the average energy consumption of a household in the Ecuadorian coast. However, when compared to a conventional trajectory model with an NACA 4412 profile, it proves to be less efficient. Finally, the economic analysis indicates that the initial investment can be recovered within a year, demonstrating the project's feasibility. Keywords: Propeller, torque, efficient, turbine, profile, energy.