Previsión y optimización del rendimiento de la generación de energía de una turbina de transmisión que funciona con tornillos gemelos, no confinados y de rotación inversa mediante el modelo de CFD

El objetivo general de este balance de la investigación consiste en predecir y optimizar el rendimiento de la generación de energía de una turbina de transmisión que se encuentra en proceso de diseño preliminar. Esta turbina es poco convencional, ya que sus superficies de extracción de energía están compuestas por tornillos gemelos, de rotación inversa, no confinados y alineados en un ángulo oblicuo con respecto a la corriente de agua. Primero, se implementó un modelo rentable de Dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) del flujo de agua en los alrededores de la turbina en un paquete comercial. Este modelo de CFD se estableció como punto de referencia al comparar los valores del coeficiente de energía previstos y los datos disponibles obtenidos de manera empírica que proporcionó el cliente. Durante este ejercicio de evaluación comparativa, se determinó que era necesario contar con un enfoque de malla giratoria (deslizante) para obtener predicciones precisas. El modelo de CFD se usó para prever los valores del coeficiente de energía de un rango de índices de velocidad periférica en función de la velocidad de la corriente de agua libre de diseño para el diseño de tornillos propuesto (inicial). Por último, se llevaron a cabo simulaciones para investigar el rendimiento de los diseños de tornillos adicionales con la esperanza de mejorar el rendimiento de la generación de energía respetando las restricciones de diseño proporcionadas.