MODELACIÓN DE LA INTERACCIÓN DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS CON EL FLUJO UTILIZANDO DISCOS ACTUADORES
DOMENICO SCIOLLA P.1
CRISTIÁN ESCAURIAZA M.2
RESUMEN
El desarrollo de nuevas tecnologías para la recuperación de energía desde corrientes de marea en zonas costeras requiere estudiar en detalle los procesos hidrodinámicos que generan los dispositivos a distintas escalas espaciales y temporales. El diseño de parques de turbinas y la evaluación de sus impactos locales y regionales necesitan modelos avanzados que puedan capturar las características principales de los flujos turbulentos a altos números de Reynolds. En el presente trabajo realizamos modelaciones a la escala de los dispositivos para evaluar el efecto que tiene sobre el flujo la instalación de turbinas hidrocinéticas. Para representar en detalle la dinámica de las estructuras coherentes en la estela y sus efectos sobre la eficiencia de la granja de generación, realizamos simulaciones tridimensionales usando un modelo híbrido de turbulencia que combina modelos estadísticos (URANS) con large-eddy simulations (LES). La representación de las turbinas hidrocinéticas se realiza empleando discos actuadores, técnica adaptada del estudio de turbinas eólicas, y la validación propuesta del modelo computacional está basada en experiencias de laboratorio en flujos a través de discos porosos. Las simulaciones permiten capturar en detalle la hidrodinámica del flujo, determinar la potencia con distintas configuraciones, y parametrizar el efecto de las turbinas para incorporar su impacto en modelos regionales de la costa.
1 Estudiante de Magíster en Ciencias de la Ingeniería. Departamento de Ing. Hidráulica y Ambiental. Pontificia Universidad Católica de Chile. email: dascioll@uc.cl
2 Profesor Asistente. Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental. Pontificia Universidad Católica de Chile. email: cescauri@ing.puc.cl
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