Desarrollo de álabes para aerogeneradores Savonius, empleando materiales compuestos

Development of blades for Savonius wind turbines, using composite materials
Cargando...
Miniatura
Fecha
Tipo de recurso
TESIS DE MAESTRIA
Autor / Creador principal
Responsable institucional (informe)
Compilador
Diseñador
Contacto (informe)
Promotor
Titular
Inventor
Solicitante
Afiliación
Fil.: Montenegro, Sara Oris. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto Sabato; Argentina
Sede CNEA
Centro Atómico Constituyentes
Fecha de publicación
Fecha de creación
2022
Idioma
spa
Nivel de accesibilidad
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Versión
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Identificador CNEA
ITS/TM 223/22
TM-ITS_EA-2022montenegro
Identificador (documentos oficiales)
ISBN
ISSN
Cobertura espacial
Cobertura temporal
Materia INIS
FUENTES DE ENERGIAS RENOVABLES
TURBINAS EOLICAS
ALABES DE TURBINA
GENERADORES EOLICOS
MATERIALES COMPUESTOS
FIBRAS DE VIDRIO
COMPUESTOS EPOXY
LAMINADO
SIMULACION COMPUTERIZADA
ENSAMBLAJE
RENEWABLE ENERGY SOURCES
WIND TURBINES
TURBINE BLADES
WIND GENERATORS
COMPOSITE MATERIALS
FIBERGLASS
EPOXY COMPOUNDS
ROLLING
COMPUTERIZED SIMULATION
JOINING
Palabras clave
AEROGENERADORES DE BAJA POTENCIA
SAVONIUS
CFD
FEM
ALABES
MATERIALES COMPUESTOS
TECNICAS DE CARACTERIZACION
LAMINACION MANUAL
SMALL WIND TURBINES
SAVONIUS
CFD
FEM
BLADES
COMPOSITE MATERIALS
CARACTERIZATION TECHNIQUES
HAND LAY-UP
Macro-area temática
Formato (extensión)
108 p.
Editor
Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia Área Académica. Gerencia Instituto Sabato
Universidad Nacional San Martin. Instituto de tecnología Sabato
Es parte de
Es parte la serie
Agrupamiento documental - Sección
Agrupamiento documental - Serie
Evaluación académica
Institución académica
Universidad Nacional San Martin. Instituto de Tecnología Sabato
Titulación
Magister en Cienica y Tecnología de Materiales
Fecha de resolución
Fecha de presentación de solicitud
Resolución
Estado
Prioridad - fecha
Estado de licenciamiento
Nº de prioridad
Nº de patente
Nº de solicitud
País de registro
Nivel de madurez de la tecnología
Campo de aplicación
Campo de desarrollo
Resumen
Argentina está comprometida con la implementación del Acuerdo de París y el cumplimiento colectivo del objetivo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), donde nuestro país no excederá la emisión neta de 359 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente (MtCO2e) en el año 2030, aplicable a todos los sectores de la economía. Para lo cual, en el año 2030, la generación de electricidad proveniente de fuentes renovables se habrá incrementado significativamente y se contará con mayor infraestructura para la generación distribuida. En este contexto, la generación de energía eléctrica a pequeña escala a través de energías renovables cumple un papel importante. Los aerogeneradores de baja potencia se construyen con diversos materiales. Sin embargo, los materiales compuestos se han convertido en actores centrales principalmente como elemento aligerador de estructuras de los álabes. El presente trabajo se organizó en torno al desarrollo de un material compuesto mediante la técnica de laminación manual, con la finalidad de fabricar los álabes semicirculares de un aerogenerador Savonius de baja potencia (menor a 1 kW). En este contexto, se determinaron los coeficientes estáticos de torque del aerogenerador mediante simulaciones CFD en Flow Simulation®, y se realizaron simulaciones FEM con materiales en Ansys Composite PrepPost. A su vez, se realizó la selección y cálculo de materiales para la construcción de los álabes, la fabricación de los mismos, el diseño del ensamble para vincular los distintos componentes estructurales del dispositivo, y la caracterización térmica, química y mecánica del laminado y sus materiales constituyentes, incluyendo la observación mediante microscopía óptica y determinación de la viscosidad.
Argentina is committed to the implementation of the Paris Agreement and the collective fulfillment of the objective of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), where our country will not exceed the net emission of 359 million tons of carbon dioxide equivalent (MtCO2e) in 2030, applicable to all sectors of the economy. For which, in the year 2030, the generation of electricity from renewable sources will have increased significantly and there will be greater infrastructure for distributed generation. In this context, small-scale electrical energy generation through renewable energy plays an important role. Low power wind turbines are built with various materials. However, composite materials have become central actors mainly as a lightening element for blade structures. The present work was organized around the development of a composite material using the manual lamination technique, with the purpose of manufacturing the semicircular blades of a low-power Savonius wind turbine (less than 1 kW). In this context, the static torque coefficients of the wind turbine were determined through CFD simulations in Flow Simulation®, and FEM simulations with materials were carried out in Ansys Composite PrepPost. In turn, the selection and calculation of materials for the construction of the blades, their manufacturing, the design of the assembly to link the different structural components of the device, and the thermal, chemical and mechanical characterization of the laminate and its components were carried out. constituent materials, including observation by optical microscopy and determination of viscosity.
Descripción
Palabras clave
Citación