Abstract:Se propone un método numérico no iterativo para calcular la potencia neta de salida de una turbina eólica tipo Magnus, descontando la energía invertida en la rotación de los cilindros que hacen las veces de aspas en este aerogenerador. Se ejecuta un proceso de optimización de la eficiencia de la turbina para un régimen de bajas velocidades del viento, enfocándose en su posible aplicación en pequeña escala, utilizando una configuración en la forma de los cilindros que minimiza el gasto energético, a la vez que estos rotan a un régimen de velocidad variable en función de la velocidad del viento incidente. Producto de la optimización se obtiene que la turbina tipo Magnus optimizada presenta un desempeño superior a las análogas de aspas, para velocidades de viento mayores a 15 m/s. Posteriormente, con el apoyo de gráficos tipo tornado, se presenta un análisis de sensibilidad de los resultados obtenidos, donde se identifica la respuesta del sistema ante variaciones en cada uno de los parámetros que definen al aerogenerador, a saber, la longitud de las aspas cilíndricas y su diámetro, la velocidad angular de los cilindros y su longitud fija al eje de la turbina, así como la velocidad angular del rotor de la turbina. El principal resultado que se encuentra es que la eficiencia puede caer hasta en un 8% al modificar en un 1% la velocidad angular de los cilindros o la longitud de estos, aunque este efecto es no lineal, por lo que las variaciones de la eficiencia frente a los cambios de las variables de entrada no presentan un comportamiento proporcional. |
