Procedimiento de diseño aerodinámico de la pala de un aerogenerador de eje horizontal
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Fecha
2007-07-20
Autores
Luis Durán, Pedro
Título de la revista
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Editor
Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas
Resumen
La energía eólica es un recurso significativo y poderoso; es segura, limpia y abundante. La misma
puede y tendrá que ser parte de la solución de los desafíos energéticos globales. Debido a estos retos
el país desarrolla diferentes programas en función de un desarrollo sostenible. En este trabajo se realiza una búsqueda bibliográfica para brindar ciertas consideraciones de diseño aerodinámico en
función de las diferentes teorías aerodinámicas que se encuentran referenciadas. La primera parte muestra el estado del desarrollo de la energía eólica en el mundo y en Cuba. A continuación se realiza un estudio de las teorías referidas al límite de Betz y momento lineal, momento general, teoría del elemento de pala, la teoría del BEM y la teoría de la vorticidad. Como resultado del estudio de las diferentes teorías este trabajo brinda un procedimiento de diseño aerodinámico de palas de aerogeneradores de eje horizontal. También se analiza el uso de diferentes perfiles aerodinámicos en máquinas eólicas brindando una serie de perfiles mas utilizados actualmente. En la tercera parte se muestran los resultados del diseño de una pala para un aerogenerador de baja potencia con un pequeño análisis económico basado en el ahorro de combustible producto de generar energía a partir del viento. También se señalan algunos aspectos relacionados con el impacto que tiene la tecnología en el medio ambiente circundante.
The wind energy is a significant and powerful resource; it is also safe, clean and abundant. This energy can, and certainly will be part of the solution of the global energy challenges. Due to these challenges our country develops different programs searching for a sustainable development. In this work it is carried out a bibliographical search which offers certain aerodynamic design considerations in function of the different aerodynamic theories that are indexed. The first part deals with the development state of the wind energy in the world and in Cuba. Next, it is carried out a study of the theories referred to the limit of Betz and lineal moment, general moment, the theory of the blade element, the theory of the BEM and the theory of the vorticity. As a result of the study of these theories, this work offers a design procedure for the windmill blades. The use of different aerodynamic airfoils in wind turbines is also analyzed offering a series of airfoils more used nowadays. In the final part the results of a design of a blade for windmill of low power are shown, with a small economic analysis based on the saving of fuel resulting of the generation of energy from the wind. Finally some aspects related with the technology impact in the environment are also pointed out.
The wind energy is a significant and powerful resource; it is also safe, clean and abundant. This energy can, and certainly will be part of the solution of the global energy challenges. Due to these challenges our country develops different programs searching for a sustainable development. In this work it is carried out a bibliographical search which offers certain aerodynamic design considerations in function of the different aerodynamic theories that are indexed. The first part deals with the development state of the wind energy in the world and in Cuba. Next, it is carried out a study of the theories referred to the limit of Betz and lineal moment, general moment, the theory of the blade element, the theory of the BEM and the theory of the vorticity. As a result of the study of these theories, this work offers a design procedure for the windmill blades. The use of different aerodynamic airfoils in wind turbines is also analyzed offering a series of airfoils more used nowadays. In the final part the results of a design of a blade for windmill of low power are shown, with a small economic analysis based on the saving of fuel resulting of the generation of energy from the wind. Finally some aspects related with the technology impact in the environment are also pointed out.
Descripción
Palabras clave
Aerogenerador de Eje Horizontal, Energía Eólica, Desarrollo Sostenible