Numerical evaluation of helical hydrokinetic turbines with different solidities under different flow conditions

Métodos numéricos para el desarrollo de una turbina hidrocinética tipo Gorlov

“…En el estudio conducido por Dabbagh y Yuce [37] se pudo observar que, para relaciones de solidez bajas, se obtienen mejores rendimientos o eficiencias en la turbina, adicionalmente se obtuvo que los peores rendimientos se presentaban cuando la relación de velocidad de punta (TSR) era igual a 4.0, siendo este el valor más alto dentro del rango analizado para este parámetro.…”

“…En cuanto al rendimiento de la turbina, el estudio en el cual se obtuvo un mayor coeficiente de potencia fue en el realizado por Dabbagh y Yuce [37] en un modelo de turbina con las siguientes características: H=1.5 m, D=1 m, n= 3 álabes, σ=0.2, perfil del álabe=Naca0018, separación entre álabes=120° y AR=1.5.…”

“…En A18 Dabbagh y Yuce [37] analizan el efecto de la solidez para 4 turbinas hidrocinéticas helicoidales de flujo cruzado configuradas horizontalmente y con diferentes relaciones de solidez cada una de ellas: 0.15, 0.2, 0.25 y 0.3, bajo diferentes condiciones de flujo con números de Froude: 0.0714, 0.143, 0.214, 0.286 y 0.357; los análisis son llevados a cabo mediante CFD, utilizando el modelo de turbulencia de transporte de esfuerzo cortante k-ω, para la solución de ecuaciones RANS. Las características constructivas principales para las diferentes turbinas fueron: Perfil del álabe NACA0018, compuestas por 3 álabes, diámetro de 1 m y longitud de 1.5 m. El procedimiento de mallado fue el mismo para las 4 turbinas, la calidad ortogonal del mallado estuvo entre un rango de 0.8 y 0.84 y fueron utilizadas 3 mallas: una gruesa de 148258 elementos, una media de 833925 elementos y una fina de 1462269 elementos, en los resultados pudo observarse que para la malla gruesa se desvían de los resultados experimentales obtenidos por otros autores, mientras que para las mallas media y fina hay concordancia con éstos.…”

“…Las características constructivas principales para las diferentes turbinas fueron: Perfil del álabe NACA0018, compuestas por 3 álabes, diámetro de 1 m y longitud de 1.5 m. El procedimiento de mallado fue el mismo para las 4 turbinas, la calidad ortogonal del mallado estuvo entre un rango de 0.8 y 0.84 y fueron utilizadas 3 mallas: una gruesa de 148258 elementos, una media de 833925 elementos y una fina de 1462269 elementos, en los resultados pudo observarse que para la malla gruesa se desvían de los resultados experimentales obtenidos por otros autores, mientras que para las mallas media y fina hay concordancia con éstos. Pudo observarse en este estudio que para las turbinas que tenían relaciones de solidez de 0.15 y 0.2 se obtenían mejores eficiencias que para los otros dos casos; adicionalmente, teniendo en cuenta las 5 condiciones de flujo que se mencionan, el peor rendimiento se obtuvo a una relación de velocidad de punta (TSR) de 4.0 [37].…”

Numerical Simulation of the Flow around a Straight Blade Darrieus Water Turbine

“…The authors also concluded that using URANS models provide enough accuracy with moderate computational cost. Authors in [30] numerically investigated the influence of the solidity in the performance of helical cross-flow hydrokinetic turbines with CFD. 3D RANS simulations were performed using ANSYS Fluent as solver with meshes of approximately 1.5 million elements.…”