Banco de ensayos de turbinas eólicas

Abstract

El objetivo de este trabajo es diseñar un banco de ensayos de turbinas eólicas con el que poder obtener de manera experimental las curvas características que caracterizan a este tipo de máquinas hidráulicas. El principal elemento de este trabajo serán los álabes que forman el rotor del aerogenerador trípala a ensayar. Para ello, se comenzará estudiando la teoría necesaria acerca del funcionamiento de un aerogenerador desde el punto de vista de la mecánica de fluidos. Después, se definirá un modelo matemático que defina la geometría del álabe y a partir de una serie de parámetros impuestos se obtendrá el perfil completamente definido para su fabricación. Con el perfil completamente definido se procederá a su fabricación junto con el resto de las piezas que formarán el aerogenerador, se empleará impresión 3D para la fabricación de dichas piezas. Con el aerogenerador terminado se procederá a su ensayo en un túnel de viento de donde se obtendrán datos de manera experimental, datos que posteriormente servirán para la obtención de las curvas características del aerogenerador fabricado.

The objective of this work is to design a wind turbine test bench to experimentally obtain the characteristic curves that characterize this type of hydraulic machines. The main element of this work will be the blades that form the rotor of the three-bladed wind turbine to be tested. To achieve this, the study will begin with the necessary theory regarding the operation of a wind turbine from the perspective of fluid mechanics. Then, a mathematical model will be defined to outline the geometry of the blade, and from a set of imposed parameters, the completely defined profile will be obtained for its manufacturing. With the fully defined profile, the blade will be manufactured along with the other parts that will form the wind turbine. 3D printing will be used for the manufacturing of these parts. Once the wind turbine is completed, it will be tested in a wind tunnel to obtain experimental data, which will later be used to derive the characteristic curves of the manufactured wind turbine.