Caracterización hidrodinámica de una columna de agua oscilante fija mediante simulación numérica para mejorar la conversión de energía oceánica en energía eléctrica

Descripción del Articulo

La presente tesis investiga sobre el sistema de conversión de energía de las olas, la Columna de Agua Oscilante (OWC) fija, para zonas costeras a través de la optimización de su diseño. Realiza una revisión bibliográfica sobre el potencial de la energía undimotriz como fuente de energía renovable y...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Espinoza Zegarra, Claudia Milagros
Formato: tesis de maestría
Fecha de Publicación:2024
Institución:Universidad Nacional de Ingeniería
Repositorio:UNI-Tesis
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28154
Enlace del recurso:http://hdl.handle.net/20.500.14076/28154
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:Fuentes de energía renovables
Simulación numérica
Columna de Agua Oscilante
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Perfil de velocidades
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description La presente tesis investiga sobre el sistema de conversión de energía de las olas, la Columna de Agua Oscilante (OWC) fija, para zonas costeras a través de la optimización de su diseño. Realiza una revisión bibliográfica sobre el potencial de la energía undimotriz como fuente de energía renovable y la evaluación del diseño de una OWC fija empleando la simulación numérica que incluya el dominio del fluido (ola) y el dominio del solido (dispositivo). El trabajo analiza el comportamiento del flujo de aire de salida de la cámara del OWC fija en base a la diferencia de presión en la cámara interna del OWC debido a la oscilación de la columna del agua producto de la incidencia de la ola. Esto ocurre variando el diámetro de salida de aire de la cámara del OWC para que se evalúe la velocidad del aire a una determinada característica de ola según la teoría de onda de Airy, con altura y longitud de onda definida, utilizando la simulación numérica como herramienta de apoyo en la obtención de resultados. El empleo de la simulación numérica es un recurso computacional de bajo costo en comparación a ensayos experimentales a escala en laboratorios, además de disminuir las incertidumbres en el diseño previa su validación.
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Esto ocurre variando el diámetro de salida de aire de la cámara del OWC para que se evalúe la velocidad del aire a una determinada característica de ola según la teoría de onda de Airy, con altura y longitud de onda definida, utilizando la simulación numérica como herramienta de apoyo en la obtención de resultados. El empleo de la simulación numérica es un recurso computacional de bajo costo en comparación a ensayos experimentales a escala en laboratorios, además de disminuir las incertidumbres en el diseño previa su validación.This thesis investigates the wave energy conversion system, the fixed Oscillating Water Column (OWC), for coastal areas through the optimization of its design. Conduct a literature review on the potential of wave energy as a renewable energy source and evaluate the design of a fixed OWC using numerical simulation that includes the fluid domain (wave) and the solid domain (device). The work analyzes the behavior of the exit air flow from the fixed OWC chamber based on the pressure difference in the internal chamber of the OWC due to the oscillation of the water column as a result of the incidence of the wave. This occurs by varying the air outlet diameter of the OWC chamber so that the air speed at a given wave characteristic is evaluated according to Airy's wave theory, with defined height and wavelength, using numerical simulation as a tool. support in obtaining results. The use of numerical simulation is a low-cost computational resource compared to scale experimental tests in laboratories, in addition to reducing uncertainties in the design prior to its validation.Submitted by Quispe Rabanal Flavio (flaviofime@hotmail.com) on 2025-06-05T18:27:29Z No. of bitstreams: 4 espinoza_zc.pdf: 2878895 bytes, checksum: 7dec1e9c385b4280b724c7dbe8848eae (MD5) espinoza_zc(acta).pdf: 736667 bytes, checksum: 42084214d2707bdb9b7f69defdac94e2 (MD5) informe_de_similitud.pdf: 1320346 bytes, checksum: 28714addd618c8a0b568abd84b598a64 (MD5) carta_de_autorización.pdf: 1193045 bytes, checksum: 2f84ad882cdeefd0b04f7089f2399ce7 (MD5)Made available in DSpace on 2025-06-05T18:27:29Z (GMT). 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Facultad de Ingeniería Mecánica. Unidad de PosgradoMaestríaMaestría en Ciencias con Mención en EnergéticaMaestríahttps://orcid.org/0000-0002-6810-10654142109432887944https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesishttps://purl.org/pe-repo/renati/level#maestro713057Guadalupe Goñas, EdgardAlva Dávila, FortunatoVera Ermitaño, JorgeEspinoza Escriba, JuanTEXTespinoza_zc.pdf.txtespinoza_zc.pdf.txtExtracted texttext/plain137946http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/6/espinoza_zc.pdf.txt55350178e9f323ecb6ac7c9fba3c309dMD56espinoza_zc(acta).pdf.txtespinoza_zc(acta).pdf.txtExtracted texttext/plain1http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/7/espinoza_zc%28acta%29.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD57informe_de_similitud.pdf.txtinforme_de_similitud.pdf.txtExtracted texttext/plain2http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/8/informe_de_similitud.pdf.txte1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD58carta_de_autorización.pdf.txtcarta_de_autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain2http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/9/carta_de_autorizaci%c3%b3n.pdf.txte1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD59LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD55ORIGINALespinoza_zc.pdfespinoza_zc.pdfapplication/pdf2878895http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/1/espinoza_zc.pdf7dec1e9c385b4280b724c7dbe8848eaeMD51espinoza_zc(acta).pdfespinoza_zc(acta).pdfapplication/pdf736667http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/2/espinoza_zc%28acta%29.pdf42084214d2707bdb9b7f69defdac94e2MD52informe_de_similitud.pdfinforme_de_similitud.pdfapplication/pdf1320346http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/3/informe_de_similitud.pdf28714addd618c8a0b568abd84b598a64MD53carta_de_autorización.pdfcarta_de_autorización.pdfapplication/pdf1193045http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/20.500.14076/28154/4/carta_de_autorizaci%c3%b3n.pdf2f84ad882cdeefd0b04f7089f2399ce7MD5420.500.14076/28154oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/281542025-06-06 04:15:44.215Repositorio Institucional - UNIrepositorio@uni.edu.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