Desarrollo de los perfiles de velocidad en la capa límite tridimensional de la pala de una turbina eólica de eje horizontal

Abstract

Se presenta una técnica de simulación numérica para la determinación del campo de velocidades del flujo en la capa viscosa desarrollada sobre la pala de una turbina eólica de eje horizontal. El modelo se basa en la resolución numérica de las ecuaciones de Prandtl de la capa límite tridimensional, mediante la técnica de las diferencias finitas. Los perfiles de velocidades correspondientes a la porción turbulenta de la capa límite son calculados mediante la aplicación de dos modelos diferentes de longitud de mezcla. Se intenta una mejor descripción del campo fluidodinámico alrededor de las palas y de las fuerzas aerodinámicas actuantes sobre una turbina eólica.

A numerical technique for the determination of the velocity field in the viscous boundary layer has been developed in order to represent the flow around horizontal-axis wind turbine blades. The Prandtl's equations for the threedimensional boundary layer are solved by finite-difference techniques. For the modeling of the turbulent portion of the boundary layer, two algebraics models have been used. The scope of this work is to improve the calculation of the flow-field around the blades and the aerodynamic forces acting on the wind turbine.