Simulación de una turbina hidrocinética modelo Darrieus en software Ansys en el río Misahuallí.

Abstract

Frente a la creciente demanda de energía producto de las actividades humanas diarias, las fuentes de energía renovables se presentan como la mejor opción, las más utilizadas son la hidráulica, solar y eólica. A esto se le suma la necesidad de generar energía para los sectores rurales, que se encuentran aislados o sin conexión a la red eléctrica, por el difícil acceso y la lejanía de los sectores urbanos. Una turbina hidráulica es un dispositivo capaz de convertir energía hídrica en mecánica para luego convertir esta energía mecánica en energía eléctrica a través de un generador. La turbina tipo Darrieus-H es una turbomáquina hidráulica compuesta por un eje de rotación vertical transversal al flujo de la corriente de río, al que se unen una serie de perfiles aerodinámicos que giran alrededor adaptándose y aprovechando la velocidad de la corriente hídrica. Utilizar herramientas computacionales de análisis dinámico de fluidos, permite estudiar el comportamiento de la turbina hidrocinética frente a diferentes parámetros fluviales. La base del estudio se realiza en el software Ansys, este software es líder en simulación de ingeniería y tiene un papel clave en el desarrollo y predicción del comportamiento de diseños de productos en entornos del mundo real. Una de las plataformas de simulación en Ansys es CFX (dinámica de fluidos computacional) que permite insertar parámetros obtenidos de la hidrodinámica de un fluido para establecer las condiciones de operación del sistema, y asimilarse al entorno de trabajo real de la turbina. Los resultados del software Ansys permiten revisar y analizar contornos de presión, turbulencia, viscosidad, fuerza y velocidad final, los cuales mediante ecuaciones establecidas se utilizan para determinar la potencia generada. Así pues, el análisis de la simulación aportaría a la iniciativa de implementar un sistema de turbinas hidrocinéticas a una comunidad cerca de un río que se encuentra parcial o totalmente desconectada.