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XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA EFICIENCIA DE LAS TURBINAS EN
GENERADORES EÓLICOS
Víctor Rosario Nuño Sánchez, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Universidad de Guadalajara, [email protected]. Asesor Dr. Boris Voronin
Fiodorovich, Universidad de Guadalajara, [email protected]
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante el último siglo han crecido significativamente los requerimientos de
energía por parte de la raza humana, en el afán de obtener esta energía se ha
venido usando principalmente la quema de hidrocarburos para satisfacer la
demanda energética, lo cual ha contaminado el planeta alarmantemente.
Por tal motivo se desarrollan nuevos métodos para obtener energía de forma
sustentable, entre ellos surgen los generadores eólicos y la intención de
incrementar su eficiencia en pro de conservar el medio ambiente.
METODOLOGÍA
Se diseñaron dos tipos de aspas con la misma área; cóncavas y helicoidales.
Determinando mediante cálculos el radio de curvatura adecuado para las primeras
y el ángulo de torsión para las segundas. Usando estos tipos de aspas se hicieron
varias turbinas diferentes. También se hizo una góndola, la cual tiene un eje que
excede las dimensiones de la misma en ambos sentidos, esto para poder colocar
turbinas tanto su parte delantera como en la trasera. Dicha góndola esta provista
de un freno al cual se le coloca peso para simular la carga de la turbina.
Se instaló el modelo a escala del generador eólico dentro de un túnel de viento y
se regulo la velocidad del viento a 4 m/s, se colocó un sensor para medir la
frecuencia de rotación de las turbinas y una cuerda para cargar peso al freno.
Los diferentes tipos de turbinas se colocaron en varias combinaciones, ya sea solo
la turbina delantera o ambas turbinas y se colocó peso en el freno. Se registró
para cada tipo de turbina la carga máxima ante la cual podían arrancar y la
frecuencia con que giraban al ir aumentando la carga en el freno. Finalmente se
calibro el freno y se analizaron los resultados para obtener conclusiones
(obtenidas en base a patentes de la Universidad de Guadalajara).
CONCLUSIONES
Se observó que las turbinas cóncavas arrancaban sometidas a más carga que las
helicoidales pero su frecuencia era mucho menor y el intento por hacer una
combinación entre cóncavas y helicoidales resulto contraproducente. También se
determinó que el uso de dos turbinas en lugar de una en la misma góndola puede
aumentar la potencia de esta en casi un 100%, siendo así más rentable y eficiente.
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Pacífico
Agosto 2014