Análisis estructural de una pala de aerogenerador mediante el método de los elementos finitos

Abstract

[ES] El progreso de la humanidad ha traído consigo grandes logros que mejoran y hacen más cómoda la vida. Una de estas comodidades es el acceso instantáneo a una fuente de energía eléctrica en gran parte de los hogares del mundo. Sin embargo, la generación de dicha energía acarrea, en muchos casos, consecuencias no deseadas para el medio ambiente y pueden incluso ser factores que afecten a la calidad de vida de las personas que pueblan el planeta. Es por ello que, desde hace unas décadas, se están buscando fuentes de energía que puedan sustituir la emisión de contaminantes de las fuentes tradicionales y aporten una energía limpia y de calidad. La energía eólica se alza como una de las principales alternativas mostradas. Este proyecto persigue el objetivo de probar la integridad estructural de una pala de aerogenerador construida con materiales compuestos que están unidos mediante un bioadhesivo de nueva creación. Para conseguir este propósito, se han analizado las propiedades de los distintos materiales y se han utilizado técnicas computacionales para la creación del modelo de una pala real, la obtención de las cargas a las que se ve sometida en su vida útil y la respuesta mecánica de la misma.

[EN] The progress of humanity has resulted in great benefits that improve our lifestyles. One of these gains is the instant acces to electric power in many homes worldwide. However, generating electricity usually leads to not wanted consequences such as damaging the environment, which could cause a drop in quiality of life. That is why, from some decades ago, we are looking for new energy sources that can replace the current ones, taking away the polluting substances generated nowadays and getting a clean and quiality energy. Wind energy has become one of the main options to fulfill this goal. This project pursues the objective of proving the structural integrity of a wind turbine blade made of composite materials which are glued with a new bioadhesive. In order to accomplish this goal, several mechanichal properties from different materials have been analysed. Furthermore, computational techniques have been used to create a CAD model of a blade, to obtain the aerodynamic forces that it is subjected to during its lifespan and its mechanical response against these forces.

[CA] El progrés de la humanitat ha portat amb si grans assoliments que milloren i fan més còmoda la vida. Una d’aquestes comoditats és l’accés instantani a una font d’energia elèctrica en gran part de les llars del món. No obstant això, la generació d’aquesta energia implica, en molts casos, conseqüències no desitjades per al medi ambient i poden fins i tot ser factors que afecten la qualitat de vida de les persones que poblen el planeta. És per això que, des de fa unes dècades, s’estan buscant fonts d’energia que puguen substituir l’emissió de contaminants de les fonts tradicionals i aporten una energia neta i de qualitat. L’energia eòlica s’alça com una de les principals alternatives mostrades. Aquest projecte persegueix l’objectiu de provar la integritat estructural d’una pala d’aerogenerador construïda amb materials compostos que estan units mitjançant un bioadhesiu de nova creació. Per a aconseguir aquest propòsit, s’han analitzat les propietats dels diferents materials i s’han utilitzat tècniques computacionals per a la creació del model d’una pala real, l’obtenció de les càrregues a les quals es veu sotmesa en la seua vida útil i la resposta mecànica d’aquesta.