Modelo matemático y simulación de un aerogenerador sin aspas

Abstract

En este trabajo de investigación, la interacción fluido-estructura de ocho diferentes componentes aerodinámicos de un aerogenerador sin aspas fue analizada. Para esto se formuló un modelo matemático, el cual posteriormente fue implementado mediante el software MATLAB, adicionalmente, se realizó una simulación 3D por medio de un acoplamiento de los módulos Transient Structural (estructural) y Fluent (CFD) del software ANSYS. Los componentes aerodinámicos están inmersos en un flujo de aire con un número de Reynolds igual a 9.6×104, condición basada en el viento promedio a 3 m de altura en el aeropuerto internacional Camilo Daza de la ciudad de Cúcuta. En el modelo matemático, para la discretización de las ecuaciones de Navier-Stokes, las cuales son las ecuaciones gobernantes de la mecánica de fluidos, se hizo uso del método de volúmenes finitos y el esquema de diferencias finitas. La validación tanto del modelo matemático como de la simulación realizada en ANSYS, se realizó a través de la comparación de parámetros adimensionales, obtenidos en trabajos de investigación experimentales realizados, previamente, por otros autores.