Browsing by Autor "Eduard Matheo Alave-Vargas"

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Design and Simulation of a Banki Cross-Flow Wind Turbine for Highways Under High Turbulence and High Altitude Conditions
(2023) Daniel Felipe Sempértegui-Tapia; Eduard Matheo Alave-Vargas; Valentina Rita Villarroel-Beltrán; Renán Orellana Lafuente; Cecilia Tapia-Siles
The objective of this study is to design an optimal vertical axis wind turbine (VAWT) for electric generation on a high-density urban highway in Cochabamba, Bolivia, taking into account the special functional conditions due to the characteristics of the high altitude area. Based on the literature, it was initially determined that the Banki cross-flow turbine is the most suitable VAWT for use on highways. An in-situ measurement of the wind velocity spectra was conducted to assess the typical wind characteristics along the highway using statistical analysis and selected optimal values for testing and optimization. The diameter of the Banki wind turbine was then determined and fixed considering the width of the space between the two lanes of the highway as a limitation. Three geometrical aspects were assessed as variables for finding the optimal power coefficient; attack angle, number of blades and height. Computational fluid dynamics (CFD) simulations were carried out with every turbine combination to determine the optimal characteristics. From Cp and TSR values obtained from the simulations a multivariate analysis was carried out optimizing these values. The response of Cp and TSR were obtained, prioritizing Cp results. Finally, an ultimate design for the Banki wind turbine is proposed. The optimized Banki cross flow turbine has 11.5495 attack angle, 12 number of blades and 0.9 m of height.
ESTADO DEL ARTE SOBRE AEROGENERADORES DE EJE VERTICAL (Monografía)
(2022) Eduard Matheo Alave-Vargas; Renán Orellana Lafuente; Daniel Felipe Sempértegui-Tapia
Con la tendencia actual de sustituir las fuentes de energías fósiles por energías renovables, la energía eólica se muestra como una de las más prometedoras entre las energías renovables. Nuevos avances resultantes de la gran cantidad de estudios realizados permiten la generación de grandes cantidades de energía en sitios estudiados. Si bien en su mayoría se presentan en forma de aerogeneradores de eje horizontal (HAWT’s), los aerogeneradores de eje vertical (VAWT’s) permiten una gran integración a la vida urbana y microgeneración en áreas residenciales o rurales. La gran cantidad de VAWT’s existentes permiten accesibilidad a soluciones energéticas que requiere la industria actualmente, como luminarias autosustentables, soluciones energéticas móviles y micro generación diversa. En este sentido, el presente artículo analiza una gran cantidad de VAWT’s al igual que sus características principales en términos de generación eléctrica. Se categorizan los hallazgos e instalaciones de generadores por sus principios de funcionamiento. El documento también estudia avances recientes en la investigación de VAWT’s y las tendencias en aplicaciones futuras.