logo móvil
Contáctanos

Modelo de corrección de retraso por pérdida basado en aprendizaje automático para mejorar el análisis de momento de elementos de palas en la predicción del rendimiento de turbinas eólicas

Autores: Syed Ahmed Kabir, Ijaz Fazil; Gajendran, Mohan Kumar; Ng, E. Y. K.; Mehdizadeh, Amirfarhang; Berrouk, Abdallah S.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelo de corrección de retraso por pérdida basado en aprendizaje automático para mejorar el análisis de momento de elementos de palas en la predicción del rendimiento de turbinas eólicas


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía eólica

Palabras clave

Palas de aerogeneradores
Cargas aerodinámicas
Método de momento de elemento de pala
Retraso de pérdida
Coeficiente de sustentación
Modelo de corrección

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las palas de los aerogeneradores experimentan una carga excesiva debido a inexactitudes en la predicción de las cargas aerodinámicas por métodos convencionales durante el diseño, lo que lleva a fallos estructurales. El método de momento de elemento de pala (BEM) es posiblemente la herramienta de diseño más antigua y conocida para evaluar el rendimiento aerodinámico de las palas de los aerogeneradores debido a su simplicidad y corto tiempo de procesamiento. A medida que la turbina rota, el coeficiente de sustentación del perfil aerodinámico se incrementa, notablemente en la sección interna del rotor, en relación con el valor predicho por experimentación 2D o dinámica de fluidos computacional (CFD) para el mismo ángulo de ataque; esto es inducido por la acción de bombeo centrífugo y la fuerza de Coriolis, retrasando así la ocurrencia del estancamiento. Este efecto rotacional se considera que tiene una influencia significativa en el rendimiento aerodinámico de la pala del rotor, que el método BEM no captura, ya que depende de las características del perfil aerodinámico 2D. Se utilizan modelos de corrección derivados del método matemático tradicional de computación dura en las predicciones del BEM para tener en cuenta el retraso del estancamiento. Desafortunadamente, se ha observado en la literatura anterior que estos modelos o bien fallan por completo o predicen de manera inexacta el aumento en el coeficiente de sustentación debido al retraso del estancamiento. En consecuencia, este artículo propone un nuevo modelo de corrección de retraso de estancamiento basado en la técnica de computación suave conocida como regresión simbólica para la predicción precisa del rendimiento aerodinámico de alto nivel mediante el proceso BEM. En complemento al modelo de corrección para el coeficiente de sustentación, también se sugiere un modelo de corrección preliminar para el coeficiente de arrastre. El modelo se genera a partir de la disparidad en los coeficientes de perfil aerodinámico 3D y 2D a lo largo de la longitud de la pala para diferentes velocidades del viento para la turbina NREL Phase VI. La precisión del modelo propuesto se evalúa validando los coeficientes de perfil aerodinámico 3D calculados a partir de los resultados experimentales de una segunda turbina eólica conocida como el rotor MEXICO.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro