Turbinas eólicas de eje horizontal: Interacciones aerodinámicas rotor-suelo y rotor-torre portante

GEBHARDT CRISTIAN, PREIDIKMAN SERGIO Y MASSA JULIO

Córdoba, Argentina

Conferencia; CAIA 2010 – II Congreso Argentino de Ingeniería Aeronáutica; 2010

Instituto Universitario Aeronáutico

En este trabajo se simula numéricamente el comportamiento aerodinámico no-estacionario y no-lineal de un generador eólico de eje horizontal y de gran potencia. El problema abordado es un fenómeno de múltiples interacciones aerodinámicas y es atacado desde el enfoque provisto por el método de la red vórtices no-estacionaria y no-lineal. A manera de expansión del método utilizado se incorporan: (i) un modelo de capa límite terrestre, y (ii) una técnica de ruptura de las estelas vorticosas emitidas desde los bordes filosos de las palas del rotor de la turbina eólica. Esta técnica tiene por objetivo capturar la interacción aerodinámica que existe entre las estelas y la torre portante; esta interacción da origen al efecto conocido como ‘la sombra del viento’. Los resultados provenientes de las simulaciones numéricas ayudan a comprender como influyen en la eficiencia de una turbina y en las cargas sobre los dispositivos mecánicos, la presencia de la capa límite terrestre y la interacción de las estelas con la torre portante. Además, la ruptura periódica de las estelas repercute en las cargas aerodinámicas, siendo necesario analizarlas para determinar el impacto de las mismas sobre la estructura y los dispositivos de control.