Desarrollo de una aplicación para el diseño de ejes de VAWT de baja potencia

Abstract

El documento presente describe el proceso de elaboración de un software que tiene como función otorgar un diseño comercial, y eficiente de eje principal para un aerogenerador de eje vertical (VAWT) de baja potencia, teniendo en cuenta múltiples casos de operación, así como diferentes materiales a considerar. Para el desarrollo del proyecto, se tuvo en cuenta una metodología dinámica de autoaprendizaje llamada Hand son la cual se enfoca en poner en práctica el conocimiento para irlo desarrollando más con cada actividad elaborada, teniendo en cuenta los ejercicios desarrollados en Excel, Python, ANSYS Workbench y manuales, en donde se buscó validar cada paso del proceso de diseño, buscando una consistencia en los resultados obtenidos. Primero, se comenzó por elaborar múltiples cuadros de diseño en Excel, trabajando de forma paralela con la creación de la interfaz considerando herramientas visuales de ayuda para generar una guía a la hora de programar. Después se elaboró el código en la plataforma Python, donde se incluía la interfaz considerada y las ecuaciones planteadas por la teoría y el cuadro de diseño. Finalmente, se elaboró una serie de validaciones para corroborar la consistencia del diseño planteado por el software, con el programa de diseño ANSYS Workbench, el cual utiliza una teoría diferente para encontrar los resultados, siendo un método menos conservador, pero más exacto.

This document describes the process for the development of a software designed to give the user a functional and easy-finding design of the main shaft of a vertical axis wind turbine (VAWT), where it considers multiples operation load cases. For the project development, the methodology Hands-on was considered which focus on implementing the knowledge in order to develop it with each activity, considering the exercises in Excel, Python, ANSYS Workbench and the handwriting ones, where it was important to validate each step of the design process. First, it started by the elaboration of multiples design charts in Excel, working at the same time with the software interface using visual tools that helped the development of the software, being easier the coding process. After that, the code was made with the Python platform, where the interface and the equations of the design chart were considered. Finally, a validation series were prepared to corroborate the consistency of the design given by the software with the design program ANSYS Workbench, which uses a different theory to find the results, being a less conservative method but more accurate.