Análisis CFD en Régimen Transitorio para la Determinación de Cavitación en Turbinas Helicoidales Gorlov

Abstract

Las turbinas helicoidales Gorlov pueden emplearse para generar energía eléctrica aprovechando el flujo de fluidos. Por su funcionamiento, en algunos casos, estas turbinas presentan fenómenos de cavitación que erosionan su estructura. En el presente artículo se expone una estrategia para determinar la cavitación en condiciones operacionales de turbinas helicoidales tipo Gorlov. Fundamentado en el número de cavitación o número de Thoma, se determinó el coeficiente de presión sobre los álabes de la turbina. El análisis se apoyó en técnicas computacionales. Las ecuaciones gobernantes del flujo junto al modelo de turbulencia SST k-ω bajo simulaciones en régimen transitorio, fueron resueltas al determinarse el punto de funcionamiento de la turbina y establecerse el número de cavitación. Esta estrategia sirvió para determinar el número de cavitación y, con los resultados de las simulaciones, se determinó que la turbina modelada presenta fenómenos de cavitación en las condiciones de flujo y operación estudiadas.

xyz Modelo de Optimización de Arreglos de Cometas Captadoras de Energías Sostenibles

“…Chowdhury et al (2022) presentaron las ventajas de las cometas eólicas: i) mitigación del impacto ambiental de los parques de aerogeneradores convencionales, ii) mecanismos menos complejos, iii) aumento de eficiencia por la flexibilidad (se pueden utilizar patrones de flujo incidente de diferentes direcciones y un amplio rango de altitudes), y iv) compensación de efectos del viento sobre el sistema, entre otras ventajas. Asimismo, el control dinámico de la cometa es más desafiante debido al mayor grado de libertad; incluye el control de tensión de la cuerda, así como los parámetros del perfil aerodinámico de la cometa (Zempoalteca et al, 2021), estudios de coeficientes de arrastre en tunel de viento (Martín et al, 2019) y dinámica de fluidos (Marturet et al, 2023). Todo esto reflejado sobre un modelo del sistema para el control avanzado de trayectoria del captador (Mathis, 2022).…”

Biomimética Aplicada a Modelos de Sistemas de Energías Renovables Reconfigurables Basados en Estructuras Autosimilares

“…La migración actual hacia las energías renovables aporta soluciones en materia energética y control de emisiones ambientales. Así mismo, aparecen nuevos retos, desde la configuración: Squirrel Cage Rotor, helicoidal Gorlov, Savonius óptima de turbinas eólicas de flujo axial y flujo radial (Marturet et al, 2022), hasta la propuesta de nuevas tecnologías. Todo esto enmarcado en el análisis de su impacto ambiental, como es la modificación de patrones de flujo de energía (efectos climáticos), afectación de fauna local (McClure et al, 2021), intervención de ecosistemas, ruidos y vibraciones, además de los residuos por reemplazo tecnológico (Engie, 2022).…”