Resumen

Predecir el rendimiento de las turbinas eólicas en funcionamiento es difícil por muchas razones, como la inestabilidad del viento y las incertidumbres en el comportamiento aerodinámico de las palas. En el presente estudio se ha desarrollado un programa de momento de elementos de pala (BEM) ampliado para calcular la potencia del rotor de una turbina existente de 4,3 m de diámetro y comparar las predicciones con las mediciones experimentales controladas comunicadas. Partiendo de la geometría básica del álabe y del cálculo iterativo de las propiedades aerodinámicas, el método integró el análisis BEM en el flujo de trabajo del programa, garantizando que la producción de potencia por un elemento del álabe coincidiera con sus datos de sustentación y resistencia al mismo número de Reynolds. El estudio paramétrico con el algoritmo BEM ampliado puso de manifiesto la estrecha asociación del comportamiento de la curva de potencia con las características aerodinámicas de los elementos de álabe, la discretización del tramo aerodinámico y la dependencia del número de Reynolds cuando los álabes se calaban. La predicción de la transición también afectaba al rendimiento global, aunque en menor medida. Por último, para capturar los efectos del área finita de las palas, se ajustó el modelo de pérdida en la punta en función de las condiciones de pérdida. La curva de potencia experimental de la HAWT del presente estudio se ajustó perfectamente a la simulación BEM ampliada.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas Motores (Mecánica) Turbina eólica Energía cinética Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Turbines Engines Wind turbine Kinetic energy Turbomachine
• Palabras claves:estudio actual, momento del elemento de álabe ampliado, geometría básica del álabe, curva de potencia experimental, algoritmo bem ampliado, simulación bem ampliada, efectos de área finita, turbina de m de diámetro, comportamiento de la curva de potencia, mismo número de reynolds
• Keywords:current study, extended blade element momentum, basic blade geometry, experimental power curve, extended bem algorithm, extended bem simulation, finite area effects, m diameter turbine, power curve behaviour, same reynolds number