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Investigación sobre la Mejora del Método BEM para Aspas de Aerogeneradores Ultra-Grandes Basada en Tecnologías de CFD e Inteligencia Artificial

Autores: Yang, Shiyu; Zhang, Mingming; Feng, Yu; Jia, Haikun; Zhao, Na; Chen, Qingwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación sobre la Mejora del Método BEM para Aspas de Aerogeneradores Ultra-Grandes Basada en Tecnologías de CFD e Inteligencia Artificial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Industria de la energía eólica
Palas de aerogeneradores
Métodos de cálculo aerodinámico
Teoría del momento del elemento de la pala
Dinámica de fluidos computacional
Perceptrón multicapa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el desarrollo de la industria de la energía eólica, las palas de los aerogeneradores están adoptando cada vez más diseños de ultra gran escala. Sin embargo, a medida que el tamaño de las palas continúa aumentando, los métodos de cálculo aerodinámico existentes tienen dificultades para lograr simultáneamente una precisión computacional relativamente alta y eficiencia. Para abordar este desafío, esta investigación se centra en los problemas de baja precisión de la teoría tradicional del Elemento de Palas y Momento (BEM) en la predicción del rendimiento aerodinámico de las palas de los aerogeneradores. En consecuencia, se propone un marco de corrección para integrar el método de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) con la red neuronal de Perceptrón Multicapa (MLP). En este enfoque, se utiliza el método CFD para predecir las características del flujo de aire alrededor de las palas, y se emplea la red neuronal MLP para modelar las complejas relaciones funcionales entre múltiples factores influyentes y parámetros aerodinámicos clave. Este proceso resulta en funciones predictivas de alta precisión para parámetros aerodinámicos clave, que luego se utilizan para corregir el BEM tradicional. Cuando se aplica este marco de corrección al rotor del aerogenerador IEA de 15 MW, se demuestra la efectividad de la MLP en la predicción de parámetros aerodinámicos clave. Los hallazgos de la investigación sugieren que este marco puede mejorar la precisión de las predicciones de carga aerodinámica del BEM a un nivel comparable al de RANS.

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