Análisis de perfiles aerodinámicos para turbinas eólicas de pequeña potencia

Abstract

En esta investigación Analiza perfiles aerodinámicos para turbinas eólicas de pequeña potencia, tiene como objetivo evaluar las características aerodinámicas de los diferentes perfiles analizados. La metodología empleada abarco un análisis de perfiles aerodinámicos, para lo cual se realiza una revisión literaria de los diferentes perfiles aerodinámicos utilizados en aerogeneradores de pequeña potencia. Los perfiles seleccionados para el análisis fueron bajo criterios y recomendaciones de cada autor de los artículos científicos consultados. En continuación se realiza una recopilación de los archivos data (coordenadas) de cada perfil aerodinámico, estos son conseguidos de la página airfoiltools.com. Se analizo los perfiles seleccionados utilizando el software Qblade para obtener sus coeficientes aerodinámicos, el análisis se desarrollo a distintos números de Reynols (𝑅𝑒) de 100 000 – 500 000, esto con el objetivo examinar el comportamiento aerodinámico de los perfiles, obteniendo los coeficientes de sustentación (𝐶𝑙), arrastre (𝐶𝑑), el cociente de 𝐶𝑙/𝐶𝑑 y el ángulo de diseño (𝛼). Por último, se realiza una comparación de los perfiles analizados para seleccionar el más Óptimos para ser utilizado en aerogeneradores de pequeña potencia. Los resultados mostraron que el perfil aerodinámico SG6043, porque presenta los valores más altos en comparación de los demás perfiles, sus coeficientes de (𝐶𝑙) es de 1.64 en un 𝑅𝑒 = 105 y 𝑅𝑒 = 5𝑥105 un 𝐶𝑙 = 1.72, se observa que la variación de los valores es mínima a distintos 𝑅𝑒 y su ·ángulo de diseño 𝛼 es de 7° según Él cociente 𝐶𝑙 / 𝐶𝑑 , lo que es favorable ya que estos deben ser pequeños entre un intervalo de 6° – 8° ya que estos generan una sobre presión en la parte inferior del aspa y la vez una depresión por arriba. El perfil NACA 0012 siendo unos de los perfiles más mencionados en los artículos científicos muestra 9 valores 𝑅𝑒 = 5𝑥105 un 𝐶𝑙 = 1.25 y en 𝑅𝑒 = 105 un 𝐶𝑙 = 0.96, se observa un decaimiento en los valores de sustentación a Reynolds bajos lo que causaría una baja en la eficiencia si se desea fabricar un aerogenerador de pequeña potencia con este perfil.