Vertical Axis Wind Turbine Cfd Simulation: with OpenFOAM and Salome

Abstract

[ES] Esta memoria presenta la versión final del proyecto final de carrera "Simulación CFD de una turbina eólica de eje vertical", realizado en el laboratorio de aerogeneradores del departamento de ingeniería mecánica en l'École Polytechnique de Montréal (Canadá), de mayo a agosto de 2013. La memoria comienza con una introducción a las turbinas eólicas de eje vertical y sus diferentes modelos, y una breve introducción a los programas open source utilizados. Luego, después de una breve sección dedicada a la geometría del modelo a analizar, explicaremos el mallado utilizado, como ha sido generado y todas sus características. A continuación, la configuración del programa principal (OpenFOAM) será explicada, en esta sección presentaremos toda la información de los diferentes algoritmos, condiciones iniciales y otras utilidades empleadas. A esta sección la sigue la explicación de cómo se ha realizado el post-processing, y el análisis de los diferentes resultados obtenidos. Finalmente, una pequeña conclusión es seguida por una serie de recomendaciones para un trabajo futuro sobre el mismo proyecto. En anexo se muestran la mayoría de los archivos utilizados para configurar la simulación con OpenFOAM

[EN] This report presents the final version of the final degree project "Vertical Axis Wind Turbine CFD Simulation", carried out in the wind turbine research lab of the mechanical engineering department, in l'École Polytechnique de Montréal (Canada), from Mai to August 2013. First, a short introduction to vertical axis wind turbines and its diferent models, and a brief explanation of the open source software used, are presented. Then, after a section were the model geometry is defined, the used mesh, how it has been generated and all its characteristics will be detailed. After that, the main software configuration (OpenFOAM) will be presented, in this section we give all the information about the used solvers, the boundary conditions and any other used utilities. Next, we find the post-processing section, where we comment how it was carried out, and then, the results analysis. Finally, a short conclusion is given, with a few recommendations for future work in the same project. In the appendix one can nd the di erent les used to con gure the Open FOAM's simulation.

[FR] Ce rapport a été rédigé comme rapport nal du projet Simulation numérique d'une éolienne à axe vertical , réalisé au laboratoire d'éoliennes du département de génie mécanique à l'École Polytechnique de Montréal (Canada), de mai à août de 2013. Ceci contient d'abord une introduction des éoliennes à axe vertical avec ses di érents modèles, et une brève introduction aux logiciels open source utilisés. Ensuite, après une brève section dédié à la géométrie du modèle à analyser, nous allons expliquer le maillage utilisé, comment il y a été généré, et toutes ses caractéristiques. Après, la con guration du logiciel principal utilisé (OpenFOAM) est expliquée, dans cette section l'on présente toute l'information des di érents solveurs, conditions aux frontières et autres utilités utilisées. Cette section est suivie par une partie où l'on explique comment le post-processing a été réalisé, et l'on analyse les résultats obtenus. Finalement, deux brèves sections sont dédiées à une conclusion et au travail future sur le même projet. En annexe l'on montre la plupart des fichiers utilisés pour configurer la simulation sous OpenFOAM