Resumen

Este trabajo realiza un estudio numérico sistemático para investigar el efecto de la relación de fricción de rotación en el rendimiento de extracción de potencia de una turbina eólica de eje vertical de rotación pasiva tipo H (H-VAWT). En contraste con la literatura anterior, el presente trabajo no impone la velocidad de rotación en la turbina, y la relación de fricción de rotación que refleja el efecto de las características de la carga externa en la turbina se introduce en la ecuación de gobierno de la turbina. En cada iteración, la velocidad de rotación de la turbina se calcula después de haber determinado el par aerodinámico ejercido sobre el álabe de la turbina. Esto es más coherente con el entorno de trabajo real de la H-VAWT. Se ha desarrollado un novedoso modelo numérico de acoplamiento para simular la interacción entre el fluido y la rotación pasiva de la H-VAWT; a continuación, se ha analizado sistemáticamente el rendimiento de extracción de potencia de la turbina con diferentes relaciones de fricción de rotación. Los resultados demuestran que el rendimiento de extracción de potencia de la H-VAWT mejorará cuando la H-VAWT tenga una relación de fricción de rotación adecuada. También se ha comprobado que la separación del flujo inducida por un ángulo de ataque grande se alivia esencialmente si la H-VAWT tiene una relación de fricción de rotación adecuada, lo que hace que la H-VAWT tenga un mejor rendimiento de extracción de energía.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas hidráulicas Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Hydraulic turbines Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:rendimiento de extracción de energía, vawt, turbina, relación de fricción de rotación adecuada, relación de fricción de rotación, velocidad de rotación, mejor rendimiento de extracción de energía, diferente relación de fricción de rotación, novedoso modelo numérico de acoplamiento, turbina eólica de eje vertical
• Keywords:power extraction performance, vawt, turbine, appropriate rotation friction ratio, rotation friction ratio, rotation velocity, better energy extraction performance, different rotation friction ratio, novel numerical coupling model, vertical axis wind turbine