Estudiante

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE | Hidromecánica y termodinámica |

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DOCENTE:
* Rojas Alegría Gustavo Roberto.
INTEGRANTES:
* Alayo Ávila Jesús.
* Gamarra Guerrero Natalia.
* Pajares Alva Diego.
* Quispe Hernández Aixa.

1. TÍTULO:

* Generar energía mediante fuentes Eólicas

2. RESUMEN:

3. OBJETIVOS:

4.1. Objetivo General:

*Creación de un modelo escalar de un generados eólico.
4.2. Objetivos Específicos:

* Generar energía usando fuentes renovables, en este caso eólica.
* Implementar una pequeña aplicación, usando energía eólica.
4. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Bases Teóricas:
La energía eólica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire es decir del viento.
En la tierra elmovimiento de las masas de aire se deben principalmente a la diferencia de presiones existentes en distintos lugares de esta, moviéndose de alta a baja presión, este tipo de viento se llama viento geoestrófico.
Para la generación de energía eléctrica  a partir de la energía del viento a nosotros nos interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas más especificas del planeta, estos vientos son losllamados vientos locales, entre estos están las brisas marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra, también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día.
La energía eólica esaprovechada por nosotros básicamente por un sistema de un rotor que gira a medida que pasa viento por este.
La potencia del viento depende principalmente de 3 factores:
* Área por donde pasa el viento (rotor)
* Densidad del aire
* Velocidad del viento
Para calcular la formula de potencia del viento se debe considerar el flujo másico del viento que va dado por:
* ρ:Densidad delViento
* A:Área por donde pasa el viento
* V:Velocidad del Viento
Entonces el flujo másico viene dado por la siguiente expresión
M=ρAV
Entonces la potencia debido a la energía cinética está dada por:

P=12 ρAV3
Consideraciones:
Como la mayoría de las personas saben el viento no siempre se mantiene constante en dirección y valor de magnitud, es más bien una variable aleatoria,algunos modelos han determinado que el viento es una variable aleatoria con distribución weibull como la que muestra la siguiente figura:

Dado que la energía del viento depende la velocidad del viento, ¿Cuál sería la energía potencia  que entrega el viento?
Para calcular la potencia promedio que es aprovechada por el rotor debemos usar la llamada ley de Betz que es demostrada de la siguientemanera:

* Supongamos que la velocidad a la que entra el viento al tubo de corriente es de valor V1 y a la velocidad que sale es de V2 , podemos suponer que la velocidad a la que el viento entra al aerogenerador es de (V1+V2 )2
El flujo másico que entra al rotor entonces tiene valor de:
M=ρA (V1+ V2)2
Dado que en tubo de corriente se debe conservar la potencia, la potencia que entra avelocidad V1 tiene que ser igual a la suma de la potencia que sale a velocidad V2 y la que se va por el rotor.

Entonces la potencia que se va por el rotor es:
Rotor= 12 M(V22-V12)
Y remplazando la masa nos queda:
P=ρ4 V12- V22 V1+ V2A
 La potencia que lleva el viento antes de llegar al rotor viene dado por:
P0=ρ2 V13 A
Ahora si la comparamos con la potencia que lleva el viento nos dala siguiente grafica:

Cuyo máximo viene dado por 0.59 aproximadamente, es decir la máxima potencia que se puede extraer del viento es de 0.59 veces esta potencia

COMPARACIONES ENTRE POTENCIA:

El grafico muestra las potencias del viento, la extraída por el rotor y la potencia transformada a electricidad.
La extraída por el rotor está limitada por la ley de Betz y la transformada a...