Cálculo y diseño de una turbina Savonius para alimentar un sensor sísmico autónomo de baja potencia mediante un generador de piezoeléctricos de excitación por vibración : aplicación en la isla de Tenerife
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hdl:2117/105158
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2014-12-19
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Abstract
El Centro de Desarrollo en Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información (SARTI) está desarrollando un sensor sísmico que se situará en la Isla de Tenerife, para el cual se ha propuesto una alimentación mediante un aerogenerador piezoeléctrico.
El objetivo de este proyecto, se centra en diseñar y calcular un generador eólico piezoeléctrico de eje vertical tipo Savonius capaz de suministrar la potencia requerida para poder alimentar un sensor sísmico, que se situará en la vertiente este de la Isla de Tenerife, mediante un sistema de generación de potencia basado en piezoeléctricos de vibración. El sensor en concreto consume una potencia de 1W en cada transmisión de datos, y su consumo en estado latente es de 0,033 mW.
Para llevar a cabo el proyecto se han realizado los siguientes pasos:
En primer lugar se realizó el estudio del viento y su distribución en la zona de estudio. La velocidad promedio en esta zona está comprendida entre 4,67 m/s y 6,05 m/s.
Se realizó el diseño teórico del modelo de turbina a utilizar. Diseñándose una turbina tipo Savonius de 3 palas de 40º de ángulo. Se proyectó el sistema de generación de potencia mediante piezoeléctricos de vibración por impacto.
Se realizó una maqueta para la experimentación de dicho sistema. Las prestaciones que puede proporcionar se han expresado como número de descargas de datos del sensor/día que podía aportar son de de 0,146 Mbytes/día para una velocidad de 4m/s y de 0,346 Mbytes/día para la velocidad de 7 m/s, siendo estas las velocidades promedio de la zona estudiada. Dichos resultados son suficientes para suministrar la potencia requerida para poder alimentar un sensor sísmico.
Se propuso un posible prototipo, del cual se realizaron estudios de deformación y esfuerzos de las palas del rotor del prototipo con el programa NX9.0. Se realizó su presupuesto estimado y se estudió su impacto ambiental.
Por último, se propone un posible prototipo para aumentar las prestaciones, el cual conllevaría un estudio posterior que se podría plantear como estudio de continuación al presentado.
MatèriesWind turbines, Computational fluid dynamics, Aerogeneradors, Mecànica de fluids computacional
TitulacióENGINYERIA TÈCNICA INDUSTRIAL, ESPECIALITAT EN MECÀNICA (Pla 1995)
Localització
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