Simulación de un rotor eólico horizontal mediante métodos de dinámica de fluidos computacional

Abstract

Se realiza la simulación de un rotor eólico horizontal y se construye el modelo CAD de 6 geometrías diferentes que incluye palas rectas, curvas y de diferentes perfiles, se abordan los antecedentes de trabajos realizados sobre esta temática de rotores horizontales. Debido a la imposibilidad de discretizar el dominio no fue posible mallar las geometrías CAD de los rotores de palas curvas, obteniéndose resultados solo para simulaciones numéricas del rotor eólico construido a partir del perfil NACA 4412 y palas rectas, el cual es diseñado a partir de los parámetros propuestos por Moreno, (1992) para aerogeneradores de baja potencia específicamente 1,5 kW. Se analizaron parámetros tales como velocidades del viento y sus vectores, contorno de presiones y líneas de corrientes para 5 ensayos diferentes, en los que se varían la velocidad del viento desde 6 a 10 m/s, se utiliza el modelo de turbulencia Spalart-Allmaras para realizar los ensayos numéricos. Para la realización de los ensayos se utilizó el software ANSYS 14.0-FLUENT, el cual se seleccionó bajo el criterio de sus potencialidades del cálculo así como la estrategia del mismo en la resolución de problemas de mecánica de los fluidos.

Simulation is performed in a horizontal wind rotor is constructed CAD model includes 6 different blade geometries lines, curves and profiles, addresses the history of work done on this subject of horizontal rotors. Due to the inability to discretize the domain was not possible meshing of CAD geometries curved blades rotors, with results only for numerical simulations of the wind rotor profile constructed from straight blades NACA 4412 and which is designed from the parameters proposed by Moreno (1992) for low-power wind turbines specifically 1.5 kW. We analyzed parameters such as wind speeds and vectors, pressure contours and streamlines for 5 different trials, in which wind speed varies from 6 to 10 m/s, using the turbulence model Spalart-Allmaras for numerical tests. To carry out the tests using the software ANSYS 14.0- FLUENT which was selected at the discretion of their potential calculation and the same strategy in solving problems of fluid mechanics.