| Url |
https://cimne.com/sgp/rtd/Project.aspx?id=1022 |
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| Acronym |
WOW-OPTIM |
| Project title |
Optimización de la curva de potencia de aerogeneradores mediante la optimización del control activo de flujo |
| Reference |
PID2023-150014OB-C22 |
| Principal investigator |
Gabriel BUGEDA CASTELLTORT - bugeda@cimne.upc.edu
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| Start date |
01/09/2024 |
End date |
31/08/2027 |
| Coordinator |
UPC |
| Consortium members |
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| Program |
P.E. para Impulsar la Investigación Científico-Técnica y su Transferencia |
Call |
Proyectos Generación de Conocimiento 2023 |
| Subprogram |
Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento |
Category |
Nacional |
| Funding body(ies) |
MCIU |
Grant |
107.500,00 € |
| Abstract |
El objetivo global del Proyecto WOAC es el desarrolla de técnicas innovadoras para mejorar el rendimiento y el rango operativo de generadores eólicos consistentes en grandes Turbinas de Viento de Eje Horizontal (HAWTs), afectando a la intermitencia de estos sistemas y al coste de la energía generada.
La mejora del rendimiento se basará en la utilización de dispositivos de Control Activo del Flujo (AFC) que controlarán la separación del flujo, permitiendo una mejora del rendimiento bajo distintas condiciones operativas, una reducción de la velocidad límite inferior del viento, y un incremento de su velocidad límite superior.
Para conseguir estos objetivos del proyecto se han desarrollado dos subproyectos:
El primer subproyecto evaluará el rendimiento de los perfiles alares de los álabes de la turbina mediante simulaciones de dinámica de fluidos (CFD) en 2D y 3D, con y sin los efectos del AFC, para obtener las curvas polares de los perfiles en ambas situaciones.
El segundo subproyecto utilizará la información obtenida por el primero para optimizar el rendimiento del álabe completo bajo distintas condiciones operativas, y considerando la acción del AFC en muchos o en todos los perfiles. La optimización selectiva de la acción del AFC para cada perfil mejorará el rendimiento general del álabe bajo cualquiera de las condiciones operativas consideradas.
Las principales actividades del segundo subproyecto se concentrarán en los WPs 3, 4, 5, y 7 de la propuesta global.
El WP3 se dedicará a la obtención de un modelo sustituto (surrogate model) basado en las simulaciones llevadas a cabo en los WP1 y WP2. Este modelo sustituto se utilizará como herramienta para calcular las curvas polares para distintas condiciones de trabajo y para cualquier combinación de los parámetros del AFC. El objetivo del modelo sustituto es la reproducción, con un grado de precisión
satisfactorio, de los efectos del ángulo de ataque (AoA) y los parámetros del AFC (y sus efectos cruzados) sobre los coeficientes aerodinámicos correspondientes.
El WP4 utilizará el modelo sustituto desarrollado en el WP3 para determinar combinaciones del AoA y del AFC apropiadas que permitan optimizar el rendimiento de cada perfil de manera independiente. Esto implica que 1) para cada velocidad del viento, la optimización tendrá un objetivo común (readjuntar o separar el flujo en cada sección dependiendo del caso) y 2) no se considerarán las limitaciones de
carga del HAWT. Los resultados de este WP serán un conjunto de curvas polares que mostrarán el límite superior de la actuación del AFC con respecto a sus posibilidades para modificar el flujo.
El WP5 se dedicará al estudio de las configuraciones aerodinámicas avanzadas mediante el estudio y caracterización del problema desde una perspectiva de dinámica de fluidos. Para ello se revisitarán algunas de las consideraciones y limitaciones de los modelos numéricos 2D desarrollados para las simulaciones con AFC. En el WP5 la principal contribución de CIMNE será un estudio del flujo en 3D utilizando
simulaciones de fidelidad media.
El WP7 se dedicará al estudio de los efectos 3D de la actuación del AFC cerca de la velocidad límite superior del viento. Las principales
contribuciones del subproyecto 2 al WP7 serán el estudio del rendimiento del AFC cerca de la velocidad límite superior del viento y el
posible incremento de esa velocidad. |
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Proyecto PID2023-150014OB-C22 financiado por MCIU/AEI/10.13039/501100011033/ FEDER, UE
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