Diseño y simulación de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius, accionado por vientos de baja velocidad para la iluminación exterior del Laboratorio de Energías Renovables, de la FEIRNNR de la Universidad Nacional de Loja.

Abstract

En el presente proyecto se realiza el diseño y simulación de un aerogenerador de eje vertical tipo Savonius, con el fin de aprovechar el recurso eólico existente en el edificio de laboratorios de la FEIRNNR y utilizarlo para iluminar el exterior del mismo. En el documento se contextualiza la metodología, enfocada a indicar los aspectos teóricos y físicos que rigen el funcionamiento de este tipo de rotores eólicos como: descripción técnica detallada, parámetros necesarios para el diseño, consideraciones para la simulación de elementos finitos entre otras. El modelo propuesto consta de un rotor de dos álabes de forma semicircular de pasaje abierto, en donde se utilizó la velocidad de viento de 4,68 m/s para fines de aprovechamiento energético y 11,70 m/s para el diseño de los componentes de rotor, valores obtenidos al realizar una triangulación y estimación del recurso eólico en el lugar de estudio. Así mismo su validación está sujeta al análisis teórico y a la valoración del conjunto geométrico diseñado en el software CAD (Solid Works), para posteriormente ser evaluado con la dinámica de fluidos computacionales CFD, en el software ANSYS FLUENT®, aplicando el modelo de turbulencia (SST k-w). Para asegurar que el modelo de simulación sea correcto y obtener mayor precisión en el dominio rotacional, se aplicó varios parámetros de refinamiento de malla , permitiendo que los fenómenos de la mecánica de fluidos se desarrollen al interior del mismo de forma aceptable. El modelo de simulación establecido se utilizó para encontrar los coeficientes de torque y potencia, que permitieron analizar el rendimiento aerodinámico de la geometría, y su posterior comparación con resultados teóricos obtenidos. Palabras clave: Aerogenerador Savonius, iluminación exterior, simulación aerogenerador.