Resumen

Recientemente, se ha prestado mayor atencin al acoplamiento de la dinmica de fluidos computacional (CFD) con el sistema de control de lgica difusa para obtener la prediccin ptima de muchos problemas complejos de ingeniera. Los datos proporcionados al sistema difuso pueden obtenerse a partir de la dinmica de fluidos computacional precisa de dichos problemas de ingeniera. Uno de estos problemas complejos es el rendimiento de los aerogeneradores para conseguir condiciones de confort trmico en los edificios, especialmente en regiones de clima clido. Los cortavientos pueden utilizarse como sistemas de ventilacin natural y refrigeracin pasiva en las regiones ridas y ventosas de Arabia Saud. Estos sistemas pueden considerarse la solucin ptima para ahorrar energa y obtener confort trmico en los edificios residenciales de dichas regiones. En el presente trabajo, se han realizado simulaciones numricas tridimensionales de un modelo de cortavientos de nuevo desarrollo utilizando el software ANSYS FLUENT-14. El algoritmo numrico adoptado se utiliza en primer lugar para calcular el rendimiento de un sistema de ventilacin pasiva. El algoritmo numrico adoptado se valida en primer lugar con mediciones experimentales previas de la distribucin del coeficiente de presin. En primer lugar, se han aplicado diferentes modelos de turbulencia en las simulaciones numricas, a saber, el modelo k-epsilon estndar (1er y 2 orden), el modelo k-omega estndar de Wilcox (1er y 2 orden) y el modelo k-omega SST. Con el fin de evaluar la precisin de cada modelo de turbulencia en la obtencin del rendimiento del modelo propuesto del sistema windcatcher, se encuentra que el modelo de turbulencia k-epsilon de segundo orden dio los mejores resultados en comparacin con las mediciones experimentales anteriores. Se propone un nuevo diseo interno del aerogenerador para mejorar el rendimiento de la ventilacin. Se presentan las caractersticas fluidodinmicas del modelo propuesto y se estima el rendimiento de ventilacin del modelo actual. Los perfiles numricos de velocidad mostraron una buena concordancia con las mediciones experimentales para el modelo de turbulencia. Los resultados obtenidos han demostrado que la turbulencia k-epsilon de segundo orden puede predecir los distintos parmetros importantes del modelo de aerogenerador. Adems, se describe el algoritmo de acoplamiento de CFD y el sistema difuso para obtener los parmetros de funcionamiento ptimos del diseo del aerogenerador.

• Materias:Algoritmos (Matemáticas) Algebra Ingeniería Lógica matemática Matemáticas
• Subjects:Agorithms (Math) Algebra Engineering Mathematical logic mathematics
• Palabras claves:Dinámica de fluidos computacional; Sistema de control lógico difuso; Rendimiento de los aerogeneradores; Confort térmico; Modelos de turbulencia; Rendimiento de la ventilación
• Keywords:Computational fluid dynamics; Fuzzy logic control system; Windcatcher performance; Thermal comfort; Turbulence models; Ventilation performance