Estudio integral de turbinas eólicas ? Parte III: implementación computacional

BRUNO A. ROCCIA; JOSÉ MARIA BOSSIO; SERGIO PREIDIKMAN; GUILLERMO RUBEN BOSSIO

Comodoro Rivadavia

Congreso; VI Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial; 2017

ASAMACI - SIAM - Universdiad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco

Este artículo es la tercera parte de una serie de tres documentos que tienen como objetivo mostrar el desarrollode una herramienta numérica para el estudio electro-aero-servo-mecánico de grandes turbinas eólicas de eje horizontal(LHAWTs). Particularmente, en este trabajo se presentan los aspectos teóricos relacionados al desarrollo de unaplataforma de co-simulación numérica que combina mediante un esquema de interacción fuerte: i) un modeloaerodinámico basado en el método de red de vórtices no lineal y no estacionario (UVLM), descripto en la Parte I; ii) un modelo dinámico multicuerpo flexible (FMBD) para la turbina, detallado en la Parte II; iii) un modelo de la máquina eléctrica, descripto también en la Parte II; y iv) un modelo de transferencia de información (MTI) entre el UVLM y el FMBD. Las ecuaciones que gobiernan la evolución temporal del sistema electro-aero-servo-mecánico son diferenciales algebraicas (DAEs) de índice 3, las cuales son reescritas como de índice 1 a través una técnica de reducción de índice.La integración de las ecuaciones de movimiento se realiza en forma numérica y simultánea en el dominio del tiempo mediante un esquema que combina el método predictor corrector de cuarto orden de Hamming con un procedimiento deestabilización para controlar/eliminar las desviaciones numéricas, las cuales surgen como consecuencia de la reducción de índice.