Blade design for horizontal axis wind turbine: 3D model.

Diseño de hélices eólicas para aerogenerador de eje horizontal: modelo 3D.

Palabras clave: 3D model, Mathematical modeling, Wind blade, Wind energy (en_US)
Palabras clave: Modelo 3D, Modelo matemático, Hélice eólica, Energía eólica (es_ES)

Resumen (en_US)

Wind energy is one of the best important sources of renewable energy and an excellent alternative for the transition to sustainable energy that the planet earth needs. The wind energy is contained in the air particles in movement, forming kinetic energy.  This energy could be transformed into another type of energy such as electricity, through the use of wind turbines. It is known that horizontal axis wind turbines are more efficient energetically, the power output of a horizontal axis wind turbine depends of it aerodynamic performance; therefore, the correct geometric design of the propeller is essential for an optimum wind turbine. This article analyzes the most relevant aspects in the design of a wind propeller, using MATLAB® software to illustrate its behavior, suggests an ideal airfoil for wind applications to use in the 3D modeling of the blades using the computer assisted design, this blades has been built with a 3D printer.

Resumen (es_ES)

La energía eólica es una de las más importantes fuentes de energía renovable y una excelente alternativa para la transición a energías sustentables que el mundo necesita. Está contenida en las partículas de aire en movimiento en forma de energía cinética, y puede ser transformada en otra forma de energía como la eléctrica con el uso de aerogeneradores. Se sabe que los aerogeneradores de eje horizontal tienen un mayor rendimiento energético, y la potencia generada por los de eje horizontal depende de su desempeño aerodinámico; por tanto, el correcto diseño geométrico de la hélice es imprescindible en un aerogenerador óptimo. En este artículo se analizan los aspectos más relevantes en el diseño de una hélice eólica, utilizando el software MATLAB® para ilustrar su comportamiento; se sugieren perfiles aerodinámicos ideales en aplicaciones eólicas a partir de los cuales se ha hecho el modelamiento 3D de las hélices en las herramientas de diseño asistido por computador, dichas hélices han sido construidas con el uso de una impresora 3D

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Referencias

[1] A. L. Neumann, “LA ENERGÍA EÓLICA: Principios básicos y tecnología”, Leganés, Universidad Carlos III de Madrid, pp. 4-9, 2002.

[2] A. Ascencio, “Energía Eólica. “Curso de física ambiental Grupo G-9”, 2011. [Online]. Available: https://slideplayer.es/slide/107893/

[3] T. Burton, D. Sharp, N. Jenkkins and E. Bossanyi. “Wind Energy Handbook”. John Wiley & Sons LTD, 2012.

[4] Introducing new Bangladesh, “Airfoil Design”, 2015. [Online]. Available: http://www.zoombd24.com//wp-content/uploads/2015/03/Airfoil-Design.png

[5] Y. Bazilevs, M.-C. Hsu, J. Kiendl and D. J. Benson. “A computational procedure for prepending of wind turbine blades”, International journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 89, no. 3, 2012, pp. 323–336. https://doi.org/10.1002/nme.3244

[6] D. Jayaraman. “NACA 4 digit Airfoil Generator”, 2009. [Online]. Available: https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/19915-naca-4-digit-airfoil-generator

[7] A. Albanesi, V. Fachinotti, I. Peralta, B. Storti and C. Gebhardt, “Application of the inverse finite element method to design wind turbine blades, Composite Structures”, vol. 161, 2017, pp. 160-172. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.11.039

[8] NASA documents, “NACA airfoils”, 2017. [Online]. Available: https://www.nasa.gov/image-feature/langley/100/naca-airfoils
Cómo citar
Albadan Molano, D., & Salamanca Céspedes, J. (2019). Diseño de hélices eólicas para aerogenerador de eje horizontal: modelo 3D. Visión Electrónica, 13(1). Recuperado a partir de https://revistas.udistrital.edu.co/ojs/index.php/visele/article/view/14400
Número preliminar
Publicado: 2019-01-31
Sección
Artículos