Simulación Numérica de las Características Aerodinámicas de los Flaps de Borde de Salida para el Perfil Aerodinámico de Turbina Eólica FFA-W3-241
Autores: Xu, Jiaxin; Ji, Zhongyao; Zhang, Yihuang; Yao, Geye; Qian, Yaoru; Wang, Zhengzhi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Simulación Numérica de las Características Aerodinámicas de los Flaps de Borde de Salida para el Perfil Aerodinámico de Turbina Eólica FFA-W3-241
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Palas
Turbinas eólicas
Rendimiento aerodinámico
Flaps de borde de salida
Geometría de perfil aerodinámico
Simulación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Las palas de los aerogeneradores constituyen componentes clave para convertir la energía eólica en energía eléctrica, y las modificaciones en la geometría del perfil aerodinámico de las palas pueden mejorar eficazmente el rendimiento aerodinámico del aerogenerador. El flape del borde de salida permite el control de carga en las palas a través de ajustes en su movimiento y parámetros geométricos, superando así las limitaciones inherentes a los sistemas de control de paso convencionales. Sin embargo, la investigación actual enfatiza principalmente los efectos paramétricos aislados en el rendimiento del perfil aerodinámico, con una exploración limitada de las interacciones entre múltiples variables de diseño. Este estudio adopta un enfoque de simulación numérica basado en el perfil aerodinámico FFA-W3-241 del DTU 10 MW. Las deformaciones geométricas se logran manipulando los parámetros del flape, y se analiza la influencia en el rendimiento aerodinámico del perfil utilizando métodos de dinámica de fluidos computacional. Se investigan los efectos de las longitudes de los flapes y los ángulos de deflexión en las características aerodinámicas del perfil. Los resultados muestran la existencia de una combinación óptima de longitud de flape y ángulo de deflexión. Específicamente, cuando la longitud del flape es 0.1 y el ángulo de deflexión es de 10 grados, la relación de sustentación a resistencia muestra una mejora significativa bajo condiciones operativas definidas. Estos hallazgos ofrecen orientación práctica para optimizar los diseños de perfiles aerodinámicos de aerogeneradores.
Descripción
Las palas de los aerogeneradores constituyen componentes clave para convertir la energía eólica en energía eléctrica, y las modificaciones en la geometría del perfil aerodinámico de las palas pueden mejorar eficazmente el rendimiento aerodinámico del aerogenerador. El flape del borde de salida permite el control de carga en las palas a través de ajustes en su movimiento y parámetros geométricos, superando así las limitaciones inherentes a los sistemas de control de paso convencionales. Sin embargo, la investigación actual enfatiza principalmente los efectos paramétricos aislados en el rendimiento del perfil aerodinámico, con una exploración limitada de las interacciones entre múltiples variables de diseño. Este estudio adopta un enfoque de simulación numérica basado en el perfil aerodinámico FFA-W3-241 del DTU 10 MW. Las deformaciones geométricas se logran manipulando los parámetros del flape, y se analiza la influencia en el rendimiento aerodinámico del perfil utilizando métodos de dinámica de fluidos computacional. Se investigan los efectos de las longitudes de los flapes y los ángulos de deflexión en las características aerodinámicas del perfil. Los resultados muestran la existencia de una combinación óptima de longitud de flape y ángulo de deflexión. Específicamente, cuando la longitud del flape es 0.1 y el ángulo de deflexión es de 10 grados, la relación de sustentación a resistencia muestra una mejora significativa bajo condiciones operativas definidas. Estos hallazgos ofrecen orientación práctica para optimizar los diseños de perfiles aerodinámicos de aerogeneradores.