Simulación numérica de perfiles aerodinámicos de turbinas eólicas de eje horizontal bajo condiciones de lluvia/humedad

Abstract

Las condiciones climatológicas y ambientales afectan al comportamiento aerodinámico de las palas de las turbinas eólicas. Así, la lluvia, la acumulación de hielo o nieve, la presencia de suciedad y la erosión afectan al borde de ataque de los perfiles aerodinámicos y, por tanto, causan una disminución del rendimiento de los perfiles. En este trabajo, se propone una metodología que combina el uso del elemento de pala (BEM) y simulaciones numéricas 2D (CFD) para llegar a predecir el efecto que tiene la presencia de lluvia o humedad en el comportamiento aerodinámico de una turbina eólica de eje horizontal. La turbina eólica a estudiar será la NREL Phase VI, puesto que es una turbina experimental de la que se conoce la geometría de las palas. Los resultados experimentales y las predicciones de otros autores en condiciones controladas se usarán para verificar y validar el modelo en perfiles en distintitas posiciones radiales. A continuación, se realizarán simulaciones 2D y bajo diferentes condiciones ambientales de operación para comparar el efecto en el rendimiento aerodinámico. La metodología propuesta tiene como finalidad llegar a predecir el efecto de condiciones de lluvia/humedad sin incrementar sustancialmente el tiempo de cálculo del método ingenieril (BEM).