Análisis numérico de una turbina Wells para la generación de energía eléctrica en un sistema de columna de agua oscilante

• Autor: Inchicaqui Gonzales, Daniel Enrique
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27050
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27050
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Turbinas; Sistema de columna de agua oscilante; Parámetros de diseño; Dinámica de fluidos computacional (CFD); https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

En la actualidad existe un gran interés en el aprovechamiento de las energías renovables obtenidos de diferentes fuentes naturales como el mar, el viento, el sol, entre otros. En el caso del mar, la energía mareomotriz utiliza diferentes tecnologías para el aprovechamiento de la energía brindada por las olas a través de un sistema de columna de agua oscilante. La importancia de este sistema radica en el aprovechamiento mecánico obtenido por una boya u otro dispositivo oceánico para convertirlo en otra forma de energía. En la presente tesis se considera los diferentes factores para el diseño de una turbina Wells, WT, el cual forma parte de un sistema de columna de agua oscilante, OWC. Para este diseño, se analiza la ubicación geográfica del sistema de OWC, por medio del oleaje y periodo de las olas en la playa de Matarani, en el año 2022. También, se realizaron simulaciones numéricas del OWC para obtener el flujo de aire a la entrada de la WT con las condiciones iniciales. Se determina la potencia entregada por las olas P=8.52 Kw y se calcula los parámetros adimensionales de diseño U*,T* y P*, así como la eficiencia de la turbina. A partir de la simulación CFD en 2D del sistema OWC se obtiene la velocidad del viento U=5 m/s, que sirve como punto de partida para los cálculos de diseño de la WT. Se realiza el análisis numérico del del alabe de la WT con un perfil NACA 0015, de manera que la viabilidad de la WT se presenta en la eficiencia η=54.53% validando los cálculos de la presente tesis.