Modelización mediante CFD de un campo eólico de aerogeneradores sin palas usando Vortex Induced Vibration (VIV).

Plazaola Iguaran, Aitor
Morales Hernández, Mario (dir.) ; Martínez Aranda, Sergio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2022
Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos, Área de Mecánica de Fluidos

Máster Universitario en Ingeniería Mecánica

Resumen: Este proyecto trata de ahondar en el conocimiento que se tiene sobre las interacciones entre aerogeneradores sin palas cuando se emplazan una junto a las otras para crear un campo eólico. Se basa en el prototipo ya existente de la empresa nacional Vortex Bladeless S.L., [8] donde se explican la estructura y funcionamiento de su aerogenerador. No obstante, en dicho estudio se pasa por alto el efecto que pueda tener la estela de un aerogenerador sobre otro. Para empezar, se exponen la estructura y método de trabajo de la que se componen los aerogeneradores sin palas, pasando a continuación a ilustrar los fenómenos físicos que toman parte en el funcionamiento de los aerogeneradores. Estos serán los fenómenos de mecánica de fluidos que se querrán luego reproducir mediante simulaciones. A continuación, se muestran los resultados obtenidos en los seis casos simulados en el software Ansys Fluent y su análisis. Se exponen las configuraciones geométricas empleadas en la generación de la malla computacional y los esquemas numéricos utilizados para la simulación, así como los resultados correspondientes de coeficientes de fuerza en la superficie de los aerogeneradores, velocidades de flujo y vorticidad. Se ha logrado observar cómo el desplazamiento lateral de los aerogeneradores a sotavento afecta en las fuerzas generadas sobre su superficie, aumentando estas cuando los vórtices de von Karman inciden parcial o completamente. Por último, se incluye un Anexo donde se indica el procedimiento empleado a la hora de crear los modelos computacionales en Ansys Fluent, incluyendo desde la creación de geometría, su mallado y optimización hasta la configuración del caso y la selección de modelos.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master