Estudio del cono de sombra de una turbina hidrocinética de lecho fluvial y propuesta inicial de una granja de generación hidrofluvial

GONZÁLEZ, J.R.; OLLER, S. A.; NALLIM, L. G.

Congreso; ENIEF 2019; 2019

Las turbinas hidrocinéticas para lechos fluviales, se desarrollaron con el objetivo deaprovechar la energía cinética de los ríos. Para optimizar dicho aprovechamiento es que se opta por diseñar granjas de turbinas, las cuales se componen de una configuración serie-paralelo de turbinas ubicadas de modo que el fluido turbinado no afecte a las demás. En el presente trabajo se estudia el fenómeno físico que se produce por la interacción entre la turbina y el fluido. Este fenómeno delimita una zona llamada ?cono de sombra?, donde el fluido cuenta tanto con velocidades inferiores a la de ingreso como con vórtices turbulentos, por lo que no es aconsejable ubicar turbinas dentro de dichazona. Cada turbina cuenta con un cono de sombra propio, dado que dicho fenómeno se encuentra vinculado con su geometría. Para analizar este fenómeno se simuló una turbina hidrocinética particular dentro de un flujo confinado, y así visualizar las características del cono de sombra, proponiendo luego una primera distribución de las demás turbinas. A las superficies que rodean el volumen de control se le impusieron condiciones de no deslizamiento, con el objeto de simplificar la simulación y, por ende, la cantidad de elementos. La discretización de los cuerpos se realizó mediante un mallado no estructurado de volúmenes finitos, implementando un algoritmo de turbulencia del tipo k-ε y una resolución implícita.