Simulación Computacional de Turbinas de Eje Horizontal

En este trabajo se muestra el desarrollo de un modelo computacional para resolver la interaccion del fluido, el aire, con la estructura, la turbina, y un sistema basico de control de pitch que permite operar la maquina generadora de energia de un forma proxima a la de mayor eficiencia. El modelo CFD se desarrollo usando la plataforma computacional StarCCM+, la respuesta mecanica de la deformacion de las palas asi como la dinamica de rotacion se resolvio mediante el software MECANO y el acoplamiento entre ambos software, nos disponible al inicio del proyecto, fue uno de los objetos del desarrollo. EL control se incluyo con el fin de lograr que la maquina funcione en regimen manteniendo la potencia erogada a traves de modificar el pitch de las palas y con ello el torque y la velocidad de rotacion. Se hicieron pruebas utilizando dos modelos de turbina de uso frecuente, NREL de 5MW y una SW 2.3MW, con resultados alentadores. El modelo incluye ademas del rotor con 3 palas, el hub, la gondola y la torre, por el momento elementos rigidos siendo solo deformable las palas. Se espera en un futuro agregar la flexibilidad de las torres ya que esto modifica el tilt efectivo de la maquina y con ello el desempeno de la misma. Paralelamente en el proyecto se trabajo en el diseno de un generador de mallas ad-hoc para este tipo de turbinas que produce grillas adaptadas a los perfiles tratando de seguir los patrones de flujo esperados consiguiendo una buena calidad de mallas.