Diseño Rotor Eolico
Páginas: 7 (1607 palabras)
Publicado: 16 de diciembre de 2014
1. INTRODUCCION
2. PARAMETROS DE DISEÑO
2.1. Estimación de velocidad media
2.2. Parámetros de entrada
3. CALCULOS DE DISEÑO
3.1. Potencia del Viento
3.2. Área interceptada por el viento
3.3. Energía producida
3.4. Diseño y cálculo del rotor
3.4.1. Relación de velocidad Periférica TSR
3.4.2. Rendimiento Aerodinámico
3.4.3. Coeficiente de par C
3.4.4. Resistencia Aerodinámico delrotor
3.4.5. Resistencia Aerodinámico de la pala
3.4.6. Momento Flector de la pala
3.4.7. Momento de torsión del eje de giro
3.4.8. Acoplamiento Rotor Eólico-Generador Eléctrico
3.5. Numero de Palas y Perfil de la pala
3.5.1. Perfil de la Pala
3.5.2. Calculo del coeficiente ascensional Cy
3.5.3. Longitud de la cuerda
3.5.4. Corrección del ángulo de incidencia
3.5.5. Angulo de calaje o deinclinación
4. BIBLIOGRAFIA
5. CONCLUSION
1. INTRODUCCION
Se denomina energía renovable a aquella obtenida mediante fuentes naturales virtualmente inagotables, capaces de regenerarse (renovarse) por medios naturales. Como concepto, ha existido hace una gran cantidad de años, sin embargo su desarrollo más significativo se ha dado en las últimas décadas. Se diferenciade las energías alternativas ya que estas son las que se consideran que pueden remplazar las fuentes primarias de energía actuales. Dentro de las energías renovables se encuentran la eólica, solar, biomasa, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, undimotriz y los biocombustibles. Una de las esenciales maneras de energía es la eólica para el tema de este trabajo es la relación completa que podemosobtener en diseño de un rotor eólico y todos los cálculos en general.
2. PARAMETROS DE DISEÑO
Tomaremos en cuenta una velocidad mínima y máxima con la cual se realiza el movimiento del alabe, por debajo de este, toda la energía extraída del viento se gastaría en pérdidas.
2.1. Estimación de velocidad media
La velocidad media encuenta que usaremos es
2.2. Parámetros de entrada
Otros datos importantes son la variación del viento en función a temperatura y densidad.
Tenemos:
Donde:
3. CALCULOS DE DISEÑO
3.1. Potencia del Viento
Solo se realizara el cálculo de la potencia que entregara el rotor hacia el eje de giro, considerando que el rotor va entrega una potencia útil de 6 KW.
Utilizaremos unrendimiento máximo del rotor de 59% y generación útil de 6Kw.
3.2. Área interceptada por el viento
r: será el radio del rotor
3.3. Energía producida
Un incremento relativamente pequeño en la longitud del aspa produce un gran incremento en el área barrida y de la misma forma en la potencia. Con la siguiente formula hallaremos:
Reemplazando valores de diseño:
Con estediámetro hallamos el área interceptada por el viento:
3.4. Diseño y cálculo del rotor
3.4.1. Relación de velocidad Periférica TSR
Para máquinas de eje horizontal con una relación , se puede observar que el elemento aquí diseñado se encuentra en el rango de generadores eólicos pequeños con TSR con un rango de 4-6, el cual tiene un perfil alabado. También selecciono un TSR para generadoreólico.
El TSR indica que la periferia del alabe circula una velocidad TSR mayor que la velocidad del viento V y es la relación entre velocidad periférica u y alabe w.
Consideramos la siguiente tabla de numero de palas vs TSR
El SR es una relación de velocidad, entre la velocidad periférica y la velocidad del viento a un radio determinado. Para cuestiones de diseño se pretende queexista un valor mayor de la velocidad periférica con respecto a la velocidad del viento. Se calculara SR considerando k=1, (k es una constante de ajuste de unidades considerando a la velocidad en m/s y el radio en m)
3.4.2. Rendimiento Aerodinámico
3.4.3. Coeficiente de par C
Se da mediante la siguiente ecuación:
Reemplazamos tenemos:
3.4.4. Resistencia Aerodinámico...
2. PARAMETROS DE DISEÑO
2.1. Estimación de velocidad media
2.2. Parámetros de entrada
3. CALCULOS DE DISEÑO
3.1. Potencia del Viento
3.2. Área interceptada por el viento
3.3. Energía producida
3.4. Diseño y cálculo del rotor
3.4.1. Relación de velocidad Periférica TSR
3.4.2. Rendimiento Aerodinámico
3.4.3. Coeficiente de par C
3.4.4. Resistencia Aerodinámico delrotor
3.4.5. Resistencia Aerodinámico de la pala
3.4.6. Momento Flector de la pala
3.4.7. Momento de torsión del eje de giro
3.4.8. Acoplamiento Rotor Eólico-Generador Eléctrico
3.5. Numero de Palas y Perfil de la pala
3.5.1. Perfil de la Pala
3.5.2. Calculo del coeficiente ascensional Cy
3.5.3. Longitud de la cuerda
3.5.4. Corrección del ángulo de incidencia
3.5.5. Angulo de calaje o deinclinación
4. BIBLIOGRAFIA
5. CONCLUSION
1. INTRODUCCION
Se denomina energía renovable a aquella obtenida mediante fuentes naturales virtualmente inagotables, capaces de regenerarse (renovarse) por medios naturales. Como concepto, ha existido hace una gran cantidad de años, sin embargo su desarrollo más significativo se ha dado en las últimas décadas. Se diferenciade las energías alternativas ya que estas son las que se consideran que pueden remplazar las fuentes primarias de energía actuales. Dentro de las energías renovables se encuentran la eólica, solar, biomasa, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, undimotriz y los biocombustibles. Una de las esenciales maneras de energía es la eólica para el tema de este trabajo es la relación completa que podemosobtener en diseño de un rotor eólico y todos los cálculos en general.
2. PARAMETROS DE DISEÑO
Tomaremos en cuenta una velocidad mínima y máxima con la cual se realiza el movimiento del alabe, por debajo de este, toda la energía extraída del viento se gastaría en pérdidas.
2.1. Estimación de velocidad media
La velocidad media encuenta que usaremos es
2.2. Parámetros de entrada
Otros datos importantes son la variación del viento en función a temperatura y densidad.
Tenemos:
Donde:
3. CALCULOS DE DISEÑO
3.1. Potencia del Viento
Solo se realizara el cálculo de la potencia que entregara el rotor hacia el eje de giro, considerando que el rotor va entrega una potencia útil de 6 KW.
Utilizaremos unrendimiento máximo del rotor de 59% y generación útil de 6Kw.
3.2. Área interceptada por el viento
r: será el radio del rotor
3.3. Energía producida
Un incremento relativamente pequeño en la longitud del aspa produce un gran incremento en el área barrida y de la misma forma en la potencia. Con la siguiente formula hallaremos:
Reemplazando valores de diseño:
Con estediámetro hallamos el área interceptada por el viento:
3.4. Diseño y cálculo del rotor
3.4.1. Relación de velocidad Periférica TSR
Para máquinas de eje horizontal con una relación , se puede observar que el elemento aquí diseñado se encuentra en el rango de generadores eólicos pequeños con TSR con un rango de 4-6, el cual tiene un perfil alabado. También selecciono un TSR para generadoreólico.
El TSR indica que la periferia del alabe circula una velocidad TSR mayor que la velocidad del viento V y es la relación entre velocidad periférica u y alabe w.
Consideramos la siguiente tabla de numero de palas vs TSR
El SR es una relación de velocidad, entre la velocidad periférica y la velocidad del viento a un radio determinado. Para cuestiones de diseño se pretende queexista un valor mayor de la velocidad periférica con respecto a la velocidad del viento. Se calculara SR considerando k=1, (k es una constante de ajuste de unidades considerando a la velocidad en m/s y el radio en m)
3.4.2. Rendimiento Aerodinámico
3.4.3. Coeficiente de par C
Se da mediante la siguiente ecuación:
Reemplazamos tenemos:
3.4.4. Resistencia Aerodinámico...
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