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dc.contributor.author
Dorella, Jonathan Jesus
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dc.contributor.author
Volpe, Nahuel José
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dc.contributor.author
Storti, Bruno Alberto
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dc.contributor.author
Albanesi, Alejandro Eduardo
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dc.contributor.author
Zeitler, Federico E.
dc.date.available
2023-07-18T14:24:23Z
dc.date.issued
2023-01
dc.identifier.citation
Dorella, Jonathan Jesus; Volpe, Nahuel José; Storti, Bruno Alberto; Albanesi, Alejandro Eduardo; Zeitler, Federico E.; An automatic parallel scheme to design an augmented hydrokinetic river turbine using a simulation-based optimization approach; Pergamon-Elsevier Science Ltd; Ocean Engineering; 268; 113374; 1-2023; 1-14
dc.identifier.issn
0029-8018
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/204289
dc.description.abstract
The effect of diffuser-enhanced flow on the energy extraction performance of hydrokinetic turbines is widely reported in the literature. In this context, this work combines automatic scripting for geometry construction and meshing, together with a simulation-based approach using particle-swarm optimization with Computational Fluid Dynamics (CFD) to design an augmented hydrokinetic river turbine (HKRT). The goal is to achieve an increase in mass flow in the throat of the diffuser and then to design an ad-hoc set of rotor blades. The optimization is performed in two separate stages: Continuous optimization for the diffuser and discrete optimization for the rotor blades. The complex shape of the rotor blades in terms of the chord, twist, and thickness distribution was parametrized with second-order Bezier curves, which facilitates the correlation between the blade's shape and its performance, proving to be more intuitive to the experienced designer. Furthermore, a novel search and discrete arrangement of feasible design variables are proposed, which allows for reducing the computational costs of this large optimization problem. Results show that the optimized diffuser achieved a flow rate increase of 279%, and the ad-hoc 1.5 [m] in diameter rotor delivers a power of 11.98 [kW] with an efficiency of 0.3385%.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Pergamon-Elsevier Science Ltd
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.subject
BEZIER CURVES
dc.subject
CFD
dc.subject
DIFFUSER
dc.subject
HYDROKINETIC TURBINE
dc.subject
PARTICLE SWARM OPTIMIZATION
dc.subject.classification
Mecánica Aplicada
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dc.subject.classification
Ingeniería Mecánica
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dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
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dc.title
An automatic parallel scheme to design an augmented hydrokinetic river turbine using a simulation-based optimization approach
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-07T20:44:50Z
dc.journal.volume
268
dc.journal.number
113374
dc.journal.pagination
1-14
dc.journal.pais
Países Bajos
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dc.journal.ciudad
Amsterdam
dc.description.fil
Fil: Dorella, Jonathan Jesus. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Paraná; Argentina
dc.description.fil
Fil: Volpe, Nahuel José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina
dc.description.fil
Fil: Storti, Bruno Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Paraná; Argentina
dc.description.fil
Fil: Albanesi, Alejandro Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Paraná; Argentina
dc.description.fil
Fil: Zeitler, Federico E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Paraná; Argentina
dc.journal.title
Ocean Engineering
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029801822026579
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.113374
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