Análisis numérico del acoplamiento aerodinámico entre cuerpos cilíndricos para aplicación en cosechadores de energía eólica mediante vibraciones inducidas por vórtices

Abstract

En los últimos años ha surgido un creciente interés en los dispositivos de cosecha de energía eólica que aprovechan el movimiento inducido por vórtices. Estos dispositivos representan una posible alternativa a las pequeñas baterías para alimentar dispositivos electrónicos de baja potencia, como sensores inalámbricos y transceptores de radiofrecuencia. En este trabajo, se lleva a cabo un análisis numérico de las vibraciones inducidas por vórtices en un arreglo de dos cuerpos cilíndricos con diferentes restricciones de movimiento inmersos en una corriente de aire. De esta manera, se busca cuantificar el potencial de estas configuraciones para la generación de energía eólica. Se emplea el software OpenFOAM para realizar las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se observa que la separación entre los cilindros y el comportamiento del fluido en el espacio entre ellos puede tener un gran impacto sobre la potencia total generada por el sistema, lo que puede resultar en la completa anulación o en un incremento sustancial de dicha potencia. Si bien se requieren pruebas numéricas y experimentales más detalladas, los resultados encontrados en este trabajo pueden ser de gran utilidad para mejorar las posibilidades de generación eléctrica mediante estos mecanismos.