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TAZ-PFC-2012-699

Determinación de los coeficientes de arrastre y sustentación en perfiles de pala de turbina eólica para Reynolds subcríticos mediante CFD

Fidalgo Blasco, Carlos
Naumann, David T. (dir.)

Pascau Benito, Antonio (ponente)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2012
Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos, Área de Mecánica de Fluidos

Ingeniero Industrial

Resumen: El comportamiento aerodinámico de un perfil alar queda definido a través de los coeficientes de arrastre y sustentación. Estos coeficientes adimensionales definen las fuerzas que ocasionan en el perfil los fluidos por los que este se desplaza, creándose una diferencia de presiones entre la parte superior del perfil o ala (extradós) y la parte inferior del mismo (intradós), que es la responsable de la fuerza de sustentación. Estas características se pueden determinar a través de mediciones experimentales en túneles de viento. También es posible conseguir unos resultados bastante precisos utilizando métodos numéricos a través de la mecánica de fluidos computacional (Computational fluid dynamics, CFD). El objetivo principal de este proyecto es simular diferentes geometrías de perfiles alares, utilizados principalmente en el diseño de palas de turbina eólica, bajo flujos cuyo número de Reynolds es muy bajo entre 30000 y 200000) y determinar los coeficientes de sustentación y resistencia a través de la mecánica de fluidos computacional, comparando los resultados obtenidos con los experimentales y evaluando de esta forma la validez del método para la resolución del problema bajo las condiciones impuestas. Otros aspectos que recoge el trabajo son el estudio de la capa límite bajo diferentes números de Reynolds y el estudio de los puntos de transición de régimen laminar a turbulento y de los puntos de separación del fluido para diferentes geometrías, números de Reynolds y ángulos de ataque. Con este propósito han sido desarrolladas mallas de diferente densidad de elementos con ayuda del programa comercial ANSYS ICEM CFD. Se ha realizado el estudio de sensibilidad de dichas mallas de forma que el error en el resultado debido al proceso de cáculo sea el menor posible. El modelo físico, incluyendo la selección de los modelos de turbulencia y transición, ha sido realizado con ayuda del código comercial ANSYS CFX.


Palabra(s) clave (del autor): cfd ; energía eólica ; flujos subcríticos
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera
Notas: Trabajo realizado en la Universidad técnica de Berlín Disponible también en inglés

El autor NO autoriza la consulta a texto completo


 

 Registro creado el 2012-11-19, última modificación el 2013-02-14


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