Investigación experimental del máximo aprovechamiento de las características de un fluido libre para generación de energía por medio de vibración inducida por vórtices.

Abstract

La generación de energía juega un papel significativo en el siglo XXI y es materia de investigación por la importancia de la huella ambiental. La investigación trata de una forma no convencional de aprovechar la energía de un flujo de fluido en una corriente libre por medio de vibraciones y mediante materiales piezoeléctricos generar energía eléctrica. La representación experimental se basa en una geometría cilíndrica que es atravesada por un flujo de corriente libre a determinadas características, el cual presenta desprendimiento de vórtices cíclicos después de atravesar la barra; en la calle de vórtices se crean cambios de presiones y fuerzas que inciden en una placa en la cual esta implementada un piezoeléctrico el cual consigue generar energía. En la ingeniería aeronáutica y la ingeniería de estructuras, el fenómeno de las vibraciones generadas por vórtices ha sido ampliamente estudiado para evitarlo y así́ poder evitar fallas estructurales. En este trabajo, por el contrario, haciendo uso de los principios aerodinámicos y de la mecánica de fluidos, se explora analíticamente y mediante simulación en CFD los comportamientos óptimos para la generación de energía.Power generation plays a significant role in the 21st century and is the subject of research due to the importance of the environmental footprint. The research deals with an unconventional way of harnessing the energy of fluid flow in a free current through vibrations and using piezoelectric materials to generate electrical energy. The experimental representation is based on a cylindrical geometry that is crossed by a free current flow to certain characteristics, which presents cyclical vortex detachment after crossing the bar; In the vortex lane, pressure and force changes are created that affect a plate in which a piezoelectric is implemented, which manages to generate energy. In aeronautical engineering and structural engineering, the phenomenon of vibrations generated by vortices has been extensively studied to avoid it and thus be able to avoid structural failures. In this work, on the contrary, using aerodynamic principles and fluid mechanics, the optimal behaviours for power generation are explored analytically and by CFD simulation

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