Diseño y fabricación de un prototipo a pequeña escala de una turbina de aire, para el aprovechamiento de la energía marina, a bajo coste mediante técnicas de prototipado rápido

Abstract

Existen diferentes procedimientos para aprovechar la energía de las olas [1]. El procedimiento que cuenta con mayor rendimiento y menor coste de mantenimiento es el de Columna Oscilante de Agua (OWC). El sistema consiste en la generación del movimiento de una turbina con el aire generado por el vaivén de la olas, con el problema añadido de que el flujo de aire es bidireccional. Actualmente la única turbina que puede girar en un solo sentido independientemente del sentido del flujo de aire es la turbina Wells [2]. Existen pocos estudios teóricos publicados sobre este tipo de turbina. En este artículo se describe la metodología para desarrollar un prototipo de bajo coste (de aproximadamente 150€) de una turbina Wells, a escala, para poder contrastar los resultados obtenidos experimentalmente con los propuestos de forma teórica. Se analizarán de igual forma tanto las ecuaciones propuestas obtenidas de forma teórica como los resultados experimentales. En el diseño de la turbina se ha partido de unos parámetros fijos: álabes de perfil simétrico NACA 0018, las dimensiones del tubo y el caudal de aire previsto y se han calculado el resto de los parámetros a partir de ecuaciones de aerodinámica [3],[4]. Posteriormente se ha realizado el diseño gráfico con un CAD y se ha fabricado el prototipo mediante sinterizado láser y mecanizado de control numérico. Finalmente se ha montado un motor de corriente continua para determinar la potencia generada en vacío. Se ha construido el prototipo y se ha determinado la velocidad de giro y la potencia generada en función del caudal de aire circulante por el tubo.Peer Reviewe