Diseño y optimización del perfil aerodinámico del HUB para una turbina de viento de baja capacidad

Abstract

The HUB, located in the rotor of the wind turbines, is the one in charge of holding the blades and to connect them with the principal axis of the electric generator, also of deviating the air flow; that impacts the rotor, towards the blades (section in charge of making the turbines spin with low speeds of wind). In the present work different geometries for the HUB are analyzed to determine how they affect the aerodynamics efficiency of the wind turbine; geometries like the nose cone, semicircle, between others, in comparison with a turbine with a flat HUB. This was simulated with CFD.

El HUB, localizado en el rotor de las turbinas de viento, es el encargado de sujetar los álabes y conectarlos con el eje principal del generador eléctrico, también de desviar el flujo de aire; que impacta en el rotor, hacia la raíz de los álabes (sección encargada de hacer que las turbinas giren con bajas velocidades de viento). En el presente trabajo se analizan diferentes geometrías para el HUB de una turbina de viento de baja capacidad de eje horizontal, para determinar cómo afecta en la eficiencia aerodinámica; geometrías tales como un HUB en forma de cono, semicírculo, entre otras, y en comparación con una turbina con HUB plano. Esto se realizó mediante simulaciones en CFD (dinámica de fluidos por computadora) y posteriormente se obtuvieron las curvas de presión de cada geometría y se dio una propuesta de HUB con determinadas características.