Simulación de rotores eólicos mediante CFD

Abstract

En la presente investigación se determinan los parámetros aerodinámicos que debe reflejar la simulación de rotores eólicos mediante la Dinámica de los Fluidos Computacional (CFD) con el objetivo de dar respuesta al problema de investigación ¿Cómo desarrollar simulaciones de rotores eólicos con métodos de dinámica de los fluidos computacional (CFD), para obtener configuraciones geométricas aerodinámicamente eficientes para los disimiles regímenes de funcionamiento de estos? Fueron empleados los módulos del ANSYS CFX y Fluent, específicamente fueron implementados los métodos MRF y FSI respectivamente. Estas simulaciones constituyen herramientas útiles para el ensayo de rotores eólicos en sus condiciones de funcionamiento. Una vez realizada las simulaciones se analizaron los parámetros aerodinámicos: líneas de flujo, velocidad y presión comparando los métodos en cuanto a la precisión y bondades que éstos ofrecen. Los resultados principales obtenidos en el trabajo fueron: el diseño de un procedimiento metodológico general para realizar la simulación a través del uso de las variantes de trabajo ANSYS-CFX-MFR y ANSYS-Fluent-FSI, la superioridad del FSI para lograr simulaciones más precisas y el uso de herramientas en Microsoft Office como apoyo en la explotación del software.

At the present paper the aerodynamic parameters that should reflect the simulation of Eolic rotors through Computer Fluid Dynamic are determined with the aim of meeting the research problem. How to develop simulations of Eolic rotors with methods of Computer Fluid Dynamic to obtain aerodynamically geometrical efficient configuration for the different regimes of working of Eolic rotors? The ANSYS modules CFX and Fluent were used and the methods MRF and FSI were implemented respectively. This simulations constitute useful tools for the testing of Eolic rotors in their working conditions. Once performed the simulations the aerodynamic parameters such as streamline, velocity and pressure were analyzed, comparing the methods concerning precision and other benefits they offer. The main results from the research were: the design of a general methodological procedure to perform the simulation through the usage of the work choices ANSYS-CFX-MRF y ANSYS-Fluent-FSI, the superiority of FSI to achieve more precise simulation and the usage of tools of Microsoft Office as support in the software exploitation.