• Repositorio Institucional Universidad de Pamplona
  • Trabajos de pregrado y especialización
  • Facultad de Ingenierías y Arquitectura
  • Ingeniería Mecánica
  • Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/4149
    Registro completo de metadatos
    Campo DC Valor Lengua/Idioma
    dc.contributor.authorCáceres Andrade, Carlos Arturo.-
    dc.date.accessioned2022-11-03T16:25:53Z-
    dc.date.available2022-03-09-
    dc.date.available2022-11-03T16:25:53Z-
    dc.date.issued2022-
    dc.identifier.citationCáceres Andrade, C. A. (2021). Diseño de un perfil aerodinámico para bajos números de Reynolds mediante herramientas computacionales [Trabajo de Grado Pregrado, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/4149es_CO
    dc.identifier.urihttp://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/4149-
    dc.descriptionEste trabajo muestra los resultados obtenidos para el diseño un perfil aerodinámico que maximiza la relación entre los coeficientes de sustentación y de arrastre. Para lo cual se realizo un procedimiento sistemático de parametrización de alta precisi´on y optimizaci´on para un perfil aerodinámico con el fin de mejorar su rendimiento aerodinámico. La curva de Bezier fue la técnica utilizada para la parametrización del perfil aerodinámico mediante la asignación de las coordenadas de los puntos de control que se fijan al inicio del proceso para posteriormente encontrar la geometrıa del perfil y luego se optimizaron mediante el metodo de busqueda directa implementado en el software para garantizar la precisión de ajuste. Luego mediante el software Xfoil se determinan las curvas de desempeño aerodinámico hasta encontrar un perfil con mayor relación entre sustentación y arrastre. El resultado obtenido de la relación sustentación/arrastre del perfil aerodinámico se incrementa uniformemente bajo diferentes ángulos de ataque en comparación con los perfiles E387 e UMY02-T01-26 en un 30 % ∼ 40 % para Re = 5 × 105 . Después de una comparaci´on se determinó que el perfil creado es adecuado para los aerogeneradores a bajo números de Reynolds debido a su alto coeficiente de sustentación y eficiencia aerodinámica.es_CO
    dc.description.abstractThis work shows the results obtained for the design of an aerodynamic profile that maximi zes the relationship between the lift and drag coefficients. For which a systematic procedure of high precision parameterization and optimization for an aerodynamic profile was carried out in order to improve its aerodynamic performance. The Bezier curve was the technique used for the parameterization of the aerodynamic profile by assigning the coordinates of the control points that are set at the beginning of the process to later find the geometry of the profile and then they were optimized using the direct search method implemented with the software to ensure the accuracy of fit. Then, using the Xfoil software, the aerodynamic performance curves are determined until a profile with a greater relationship between lift and drag is found. The result obtained of the airfoil lift / drag ratio increases uniformly under different angles of attack compared to the E387 and UMY02-T01-26 profiles by 30 % ∼ 40 % for Re = 5 × 105 . After a detailed comparison it was determined that the profile created is suitable for low Reynolds number wind turbines due to its high lift coefficient and aerodynamic efficiency.es_CO
    dc.format.extent92es_CO
    dc.format.mimetypeapplication/pdfes_CO
    dc.language.isoeses_CO
    dc.publisherUniversidad de Pamplona- Facultad de Ingenierías y Arquitectura.es_CO
    dc.subjectEnergía eólica.es_CO
    dc.subjectCurvas de Bézier.es_CO
    dc.subjectPerfil aerodinámicos.es_CO
    dc.subjectCoeficiente de sustentacion.es_CO
    dc.subjectCoeficiente de arrastre.es_CO
    dc.titleDiseño de un perfil aerodinámico para bajos números de Reynolds mediante herramientas computacionales.es_CO
    dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fes_CO
    dc.date.accepted2021-12-09-
    dc.relation.references[Akhlaghi et al., 2020] Akhlaghi, H., Soltani, M. R., and Maghrebi, M. J. (2020). Transitio nal boundary layer study over an airfoil in combined pitch-plunge motions. Aerospace Science and Technology, 98:105694.es_CO
    dc.relation.references[Ambientales and Energ´etica, 2015] Ambientales, I. d. H. M. y. E. and Energ´etica, U. d. P. M. (2015). Atlas de viento y energ´ıa e´olica de Colombia. Technical report, IDEAM, UPME, Bogotaes_CO
    dc.relation.references[Arrieta et al., 2019] Arrieta, E. C., Bedoya, J. A., and Clemente, A. R. (2019). Investigaci´on num´erica sobre el uso de ´alabes multielemento en turbina hidrocin´etica de eje horizontal. Revista UIS Ingenier´ıas, 18(3):117–128.es_CO
    dc.relation.references[Arumugam et al., 2021] Arumugam, P., Ramalingam, V., and Bhaganagar, K. (2021). A pathway towards sustainable development of small capacity horizontal axis wind turbines – Identification of influencing design parameters & their role on performance analysis. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 44(January):101019.es_CO
    dc.relation.references[Bartl et al., 2019] Bartl, J., Sagmo, K. F., Bracchi, T., and Sætran, L. (2019). Performance of the NREL S826 airfoil at low to moderate Reynolds numbers—A reference experiment for CFD models. European Journal of Mechanics, B/Fluids, 75:180–192.es_CO
    dc.relation.references[Borb´on A. and Mora F., 2014] Borb´on A., A. and Mora F., W. (2014). LATEX 2014. Es cuela de Matem´atica,Instituto Tecnol´ogico de Costa Rica. 2014,es_CO
    dc.relation.references[Capote Abreu et al., 2008] Capote Abreu, J., Alvear Portilla, D., Abreu Men´endez, O., L´azaro Urrutia, M., and Espina, P. (2008). Influencia del modelo de turbulencia y del refinamiento de la discretizaci´on espacial en la exactitud de las simulaciones computacio nales de incendios. Revista internacional de m´etodos num´ericos para c´alculo y dise˜no en ingenier´ıa, 24(3):227–245.es_CO
    dc.relation.references[Cengel and Cimbala, 2006] Cengel, Y. A. and Cimbala, J. M. (2006). Mec´anica de Fluidos: Fundamentos y Aplicaciones. M´exico, D.F., 1ra edicio edition.es_CO
    dc.relation.references[Chen et al., 2022] Chen, G., Li, X. B., and Liang, X. F. (2022). IDDES simulation of the performance and wake dynamics of the wind turbines under different turbulent inflow conditions. Energy, 238:121772.es_CO
    dc.relation.references[De Tavernier et al., 2021] De Tavernier, D., Ferreira, C., Vir´e, A., LeBlanc, B., and Ber nardy, S. (2021). Controlling dynamic stall using vortex generators on a wind turbine airfoil. Renewable Energy, 172:1194–1211.es_CO
    dc.relation.references[Devi and Nagaraja, 2021] Devi, S. and Nagaraja, K. V. (2021). An automated higher or der meshing for NACA0018 airfoil design using subparametric transformation. Materials Today: Proceedings, 46:4634–4639es_CO
    dc.relation.references[Drela, 1989] Drela, M. (1989). Xfoil: An analysis and design system for low reynolds number airfoils. In Low Reynolds number aerodynamics, pages 1–12. Springer.es_CO
    dc.relation.references[Duan et al., 2020] Duan, G., Laima, S., Chen, W., and Li, H. (2020). Effects of leading-edge separation on the vortex shedding and aerodynamic characteristics of an elongated bluff body. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 206(February):104356.es_CO
    dc.relation.references[Edelman, 2020] Edelman, L. (2020). Xfoil Interface Updated.es_CO
    dc.relation.references[Erkan et al., 2020] Erkan, O., Ozkan, M., Karako¸c, T. H., Garrett, S. J., and Thomas, P. J. ¨ (2020). Investigation of aerodynamic performance characteristics of a wind-turbine-blade profile using the finite-volume method. Renewable Energy, 161:1359–1367.es_CO
    dc.relation.references[Gupta and Subbarao, 2020] Gupta, M. K. and Subbarao, P. M. (2020). Development of a semi-analytical model to select a suitable airfoil section for blades of horizontal axis hydrokinetic turbine. Energy Reports, 6:32–37.es_CO
    dc.relation.references[Hays, 2017] Hays, A. W. (2017). Aerodynamic and Aeroacoustic Design Considerations for Small-Scale, Fixed-Pitch, Horizontal-Axis Wind Turbines Operating at Low Reynolds Numbers. PhD thesis.es_CO
    dc.relation.references[Hern´andez, 2017] Hern´andez, J. I. (2017). ESTUDIO DE LAS FUERZAS AERO DIN´AMICASAERODIN´ AERODIN´AMICAS SOBRE ESTRUCTURAS DE PLACAS SOMETIDAS A FLAMEO. PhD thesis.es_CO
    dc.relation.references[Herrera et al., 2019] Herrera, C., Correa, M., Villada, V., Vanegas, J. D., Garc´ıa, J. G., Nieto-Londo˜no, C., and Sierra-P´erez, J. (2019). Structural design and manufacturing process of a low scale bio-inspired wind turbine blades. Composite Structures, 208:1–12.es_CO
    dc.relation.references[Huang et al., 2021] Huang, B., Wang, P., Wang, L., Cao, T., Wu, D., and Wu, P. (2021). A combined method of CFD simulation and modified Beddoes-Leishman model to predict the dynamic stall characterizations of S809 airfoil. Renewable Energy, 179:1636–1649.es_CO
    dc.relation.references[Jones et al., 2018] Jones, G., Santer, M., and Papadakis, G. (2018). Control of low Reynolds number flow around an airfoil using periodic surface morphing: A numerical study. Journal of Fluids and Structures, 76:95–115.es_CO
    dc.relation.references[Khan et al., 2017] Khan, T. A., Li, W., Zhang, J., and Shih, T. I. (2017). Local vibra tions and lift performance of low Reynolds number airfoil. Psychology of Learning and Motivation - Advances in Research and Theory, 67(2):79–90.es_CO
    dc.relation.referencesKoca et al., 2018] Koca, K., Gen¸c, M. S., A¸cıkel, H. H., C¸ a˘gda¸s, M., and Bodur, T. M. (2018). Identification of flow phenomena over NACA 4412 wind turbine airfoil at low Reynolds numbers and role of laminar separation bubble on flow evolution. Energy, 144:750–764.es_CO
    dc.relation.references[Lesmes et al., 2017] Lesmes, J. Z., Cuenca, H. S., Julieta Lesmes, and Zapata, H. J. (2017). Atlas de viento de Colombia APOYO TECNICO IDEAM ´ . Imprenta Nacional de Colom bia.es_CO
    dc.relation.references[Li et al., 2016] Li, Q., Kamada, Y., Maeda, T., Murata, J., and Nishida, Y. (2016). Effect of turbulent inflows on airfoil performance for a Horizontal Axis Wind Turbine at low Reynolds numbers (part I: Static pressure measurement). Energy, 111:701–712.es_CO
    dc.relation.references[Li and Caracoglia, 2020] Li, S. and Caracoglia, L. (2020). Experimental error examination and its effects on the aerodynamic properties of wind turbine blades. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 206:104357.es_CO
    dc.relation.references[Liu et al., 2020] Liu, Y., Li, P., He, W., and Jiang, K. (2020). Numerical study of the effect of surface grooves on the aerodynamic performance of a NACA 4415 airfoil for small wind turbines. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 206(Ja nuary):104263.es_CO
    dc.relation.references[L´opez, 2013] L´opez, M. V. (2013). Ingenieria de la energia eolica. Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V, M´exico, 1° ed. edition.es_CO
    dc.relation.references[Mincultura, 2009] Mincultura (2009). Caracterizaciones de los pueblos ind´ıgenas de Colom bia. U´wa. Gente inteligente que sabe hablar. page 14.es_CO
    dc.relation.references[Morgado et al., 2016] Morgado, J., Vizinho, R., Silvestre, M. A., and P´ascoa, J. C. (2016). XFOIL vs CFD performance predictions for high lift low Reynolds number airfoils. Ae rospace Science and Technology, 52:207–214.es_CO
    dc.relation.referencesMurcia, 2015] Murcia, J. F. R. (2015). ESTIMACION DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO ´ A DIFERENTES ALTURAS USANDO EL MODELO WRF. Technical report, nstituto de Hidrolog´ıa, Meteorolog´ıa y Estudios Ambientales – IDEAM.es_CO
    dc.relation.references[Palomino, 2019] Palomino, L. A. N. (2019). Modelaci´on num´erica para determinar la orien taci´on de una bifurcaci´on en el Tramo B del R´ıo Piura. PhD thesis, Universidad de Piura.es_CO
    dc.relation.references[Paluszny et al., 2002] Paluszny, M., Prautzsch, H., and Boehm, W. (2002). M´etodos de B´ezier y B-Splines.es_CO
    dc.relation.references[Plazas et al., 2019] Plazas, G. C. S., Fonseca, J. C. J., Herrera, L. F. G., Orlas, M. A. L., Barrag´an, M. A. L., Ideam:, Pardo, L. A. P., and Pe˜na., M. P. P. (2019). Estrategia Nacional de Calidad del Aire. Technical report, Colombia.es_CO
    dc.relation.references[Renovetec, ] Renovetec. Clasificaci´on de aerogeneradores.es_CO
    dc.relation.references[Rojas et al., 2019] Rojas, C. L. P., Fl´orez S., E., and Rico, J. C. S. (2019). Dise˜no del ´alabe de un aerogenerador horizontal de baja potencia. Bistua, 1.es_CO
    dc.relation.references[Ru´ız M. et al., 2015] Ru´ız M., J. F., Serna C., J., and Zapata L., H. J. (2015). Atlas de viento de Colombia. Technical Report 3-4, IDEAM, UPME, Bogota.es_CO
    dc.relation.references[Saleem and Kim, 2020] Saleem, A. and Kim, M. H. (2020). Aerodynamic performance op timization of an airfoil-based airborne wind turbine using genetic algorithm. Energy, 203:117841.es_CO
    dc.relation.references[Samaniego et al., 2021] Samaniego, G. F., Guerrero, B., and Antamba, J. F. (2021). An´ali sis del dise˜no aerodin´amico de un aler´on preparado para competencia utilizando simula ciones num´ericas de din´amica de fluidos computacional (DFC). Informaci´on tecnol´ogica, 32(2):19–28.es_CO
    dc.relation.references[Scheffer and Markus, 2016] Scheffer, M. and Markus, K. (2016). REDISENO Y SIMULA- ˜ CION DE UN PERFIL AERODIN ´ AMICO PARA UN AEROGENERADOR FLOTANTE ´ QUE SE ADAPTE A LAS CONDICIONES METEOROLOGICAS DE LA SABANA DE ´ BOGOTA. pages 3345–3356.es_CO
    dc.relation.references[Selig, 2003] Selig, M. S. (2003). Low Reynolds Number Airfoil Design Lecture Notes - Various Approaches to Airfoil Design. VKI Lecture Series, (November):24–28es_CO
    dc.relation.references[Sharma et al., 2021] Sharma, P., Gupta, B., Pandey, M., Sharma, A. K., and Nareliya Mish ra, R. (2021). Recent advancements in optimization methods for wind turbine airfoil design: A review. Materials Today: Proceedings, 47:6556–6563.es_CO
    dc.relation.references[Siles, 2014] Siles, J. E. (2014). Estudio aerodin´amico de un aerogenerador mediante teor´ıa BEM (Blade Element Momentum). PhD thesis.es_CO
    dc.relation.references[Singh et al., 2012] Singh, R. K., Ahmed, M. R., Zullah, M. A., and Lee, Y. H. (2012). Design of a low Reynolds number airfoil for small horizontal axis wind turbines. Renewable Energy, 42:66–76es_CO
    dc.relation.references[Tolentino Masgo, 2019] Tolentino Masgo, S. L. B. (2019). Evaluaci´on de modelos de tur bulencia para el flujo de aire en una tobera plana. Ingenius, (22):25–37.es_CO
    dc.relation.references[Trejo, 2017] Trejo, M. A. L. (2017). Coeficientes Aerodin´amicos Y. thesis.es_CO
    dc.relation.references[Trujillo, 2020] Trujillo, D. F. F. (2020). ANALISIS MEDIANTE DIN ´ AMICA DE FLUI- ´ DOS COMPUTACIONALES DE UN PERFIL AERODINAMICO PARA UN VEH ´ ´ICU LO TIPO FORMULA SAE ´ . PhD thesis, UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREI- ´ RA.es_CO
    dc.relation.references[Wei et al., 2020] Wei, X., Wang, X., and Chen, S. (2020). Research on parameterization and optimization procedure of low-Reynolds-number airfoils based on genetic algorithm and Bezier curve. Advances in Engineering Software, 149(June):102864.es_CO
    dc.relation.references[White, 2003] White, F. M. (2003). Mec´anica De Fluidos Quinta Edici´on. ESPANA, quinta ˜ edi edition.es_CO
    dc.relation.references[Zadorozhna et al., 2021] Zadorozhna, D. B., Benavides, O., Grajeda, J. S., Ramirez, S. F., and de la Cruz May, L. (2021). A parametric study of the effect of leading edge spherical tubercle amplitudes on the aerodynamic performance of a 2D wind turbine airfoil at low Reynolds numbers using computational fluid dynamics. Energy Reports, 7:4184–4196.es_CO
    dc.relation.references[Zhang et al., 2019] Zhang, S., Li, H., and Abbasi, A. A. (2019). Design methodology using characteristic parameters control for low Reynolds number airfoils. Aerospace Science and Technology, 86:143–152es_CO
    dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2es_CO
    dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1es_CO
    Aparece en las colecciones: Ingeniería Mecánica

    Ficheros en este ítem:
    Fichero Descripción Tamaño Formato  
    Cáceres_2021_TG.pdfCáceres_2021_TG3,28 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


    Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.