Desarrollo de la metodología para el estudio CFD del flujo de aire a través de un aerogenerador

Abstract

[ES] La simulación CFD del flujo a través de las palas de un aerogenerador puede ayudar en su diseño y optimización como lo ha hecho en otras áreas de la ingeniería. Se ha propuesto el uso del programa StarCCM+ para llevar a cabo esta simulación, ya que cuenta con todas las herramientas necesarias en cuanto a mallado, geometría y solver para ello. Se ha tomado una geometría de referencia, la NREL 5MW, y se ha realizado el estudio CFD mediante la metodología de Moving Reference Frame. Los resultados que se han obtenido se han comparado con los de otro programa dedicado a la resolución de aerogeneradores mediante la teoría del elemento de pala, QBlade. Las diferencias que se han encontrado entre ambos resultados oscilan entre un 20% - 30% y se concluye que, para un primer diseño de la pala de un aerogenerador, sería posible obtener una aproximación válida mediante QBlade.

[EN] CFD simulations of the flow through the blades of a wind turbine can help in its design and optimization as it has already done in other fields of engineering. In order to perform the simulation, the software StarCCM+ is proposed, given that it has all the necessary tools for the meshing, geometry and solvers needed to perform the study. A geometry of reference, the NREL 5MW, is taken. The CFD simulation has been carried out by the Moving Reference Frame methodology. The results obtained have been compared with the results of another program destinated to solve wind turbines by the blade element method, QBlade. The differences that have been found between both methods are about 20% - 30% and it is concluded that, for a first design of the wind turbine's blade, it could be possible to obtain a valid aproximation with QBlade.