Optimización experimental de generadores de tipo disco para la recolección de energía hidrocinética de baja velocidad

Área de la Ciencia:

• Dinámica de fluidos y energía renovable; Investigación experimental de sistemas de conversión de energía hidrocinética.

Sus antecedentes:

• El movimiento inducido por flujo (FIM) es un fenómeno relevante para la obtención de energía.; Se exploran los generadores de tipo disco como una alternativa a los generadores rotativos tradicionales.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente el movimiento inducido por flujo de prismas triangulares elásticamente soportados.; Comparar el rendimiento de conversión de energía hidrocinética de generadores de tipo disco con potencias nominales variables.; Determinar las condiciones de amortiguación óptimas para maximizar la eficiencia de la recolección de energía.

Principales métodos:

• Montaje experimental que involucra prismas triangulares sometidos a flujo entrante (0.556–1.209 m/s).; Variación sistemática de las resistencias de carga (4–31 Ω) para ajustar la amortiguación.; Análisis de las respuestas de oscilación, historial de tiempo de desplazamiento, espectro de potencia y eficiencia de conversión de energía.

Principales resultados:

• La rama de galope se identificó como la respuesta de oscilación óptima a resistencias de carga más altas, observándose una relación de amplitud máxima de 1.72.; La conversión de energía varió entre los diferentes generadores, lo que indica la existencia de una amortiguación óptima para cada uno.; Un generador con una potencia nominal de 200 W logró el rendimiento de recolección de energía más alto, con una potencia activa máxima de 21.09 W y una eficiencia del 9.15% en condiciones específicas de flujo y resistencia. La eficiencia máxima de conversión de energía alcanzó el 12.13%.

Conclusiones:

• Los generadores de tipo disco demuestran capacidades superiores de generación de energía en comparación con los tipos rotativos convencionales.; La amortiguación óptima es crucial para maximizar la eficiencia de la obtención de energía de estos sistemas.; El estudio proporciona información valiosa sobre FIM y conversión de energía para generadores de tipo disco.