ESTUDIO INTEGRAL DE TURBINAS EÓLICAS - PARTE I: EL MODELO AERODINÁMICO

BRUNO A. ROCCIA; SERGIO PREIDIKMAN; JOSÉ M. BOSSIO; GUILLERMO R. BOSSIO

Comodoro Rivadavia

Congreso; VI MACI 2017 - Sexto Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial; 2017

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco/ASAMACI/SIAM

En este trabajo se presentan los aspectos teóricos asociados al modelado aerodinámico de grandes turbinas eólicas de eje horizontal (LHAWTs). El modelo presentado está basado en una versión modificada del método de red de vórtices no lineal e inestacionario (Unsteady Vortex-Lattice Method, UVLM) que incluye el crecimiento del núcleo de los segmentos vorticosos por efecto de difusión viscosa y el estiramiento/acortamiento de los mismos. Las dimensiones que caracterizan estas grandes máquinas rotantes, juntamente con el rango de velocidad a las que operan, dan lugar a flujos con altos números de Reynolds; hecho este que permite considerar que todos los efectos viscosos están confinados únicamente a la capa límite (sábana adherida) y a las estelas vorticosas (sábanas libres). La distribución espacial de vorticidad en las sábanas adheridas, la forma de la estela y las cargas actuantes sobre las superficies sustentadoras (palas) se determinan como parte de la solución en cada paso de tiempo. El modelo aerodinámico descripto en este trabajo constituye una pieza fundamental de un proyecto de mayor envergadura orientado al desarrollo de una plataforma numérica de co-simulación para estudiar en forma integral el comportamiento electro-aero-servo-mecánico de turbinas eólicas.