Simulación Numérica del Desarrollo del Líder de Rayos y la Iniciación del Líder Ascendente para Turbinas Eólicas de Rotación
Autores: Yu, Wanshui; Li, Qingmin; Zhao, Jiyao; Siew, Wah Hoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación Numérica del Desarrollo del Líder de Rayos y la Iniciación del Líder Ascendente para Turbinas Eólicas de Rotación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Relámpago
Turbina eólica
Descarga corona
Iniciación de líder
Velocidad de rotación
Distribución de iones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los accidentes por rayos amenazan seriamente la operación segura de las turbinas eólicas porque los mecanismos de influencia de la rotación de la turbina en la iniciación de la corona y del líder ascendente no están claros hasta ahora. Se estableció un modelo de evolución estocástica tridimensional del líder descendente de rayos combinando el modelo de ruptura dieléctrica y el método de derivación de corriente de rayos, según el cual se determinó la distribución de densidad de carga de las ramas del líder. Se estudiaron los mecanismos de iniciación de corona y líder de la turbina eólica en rotación basándose en el modelo 3D de deriva y difusión del flujo de iones en el espacio vecino de una turbina eólica en rotación. Los resultados muestran que, debido a la rotación de las palas, las partículas cargadas se distribuyen de manera desigual cerca de la punta de la pala y los contornos tienen una forma de franja. A medida que aumenta la velocidad de rotación, la punta de la pala es más susceptible a iniciar la descarga de corona. Combinando el modelo de desarrollo estocástico tridimensional del líder descendente de rayos y el modelo de distribución de iones cerca de una turbina eólica en rotación, se analizó la dirección de iniciación del líder ascendente, y en el 66% de los casos, la dirección de iniciación del líder ascendente en la punta de la pala estaba en el lado posterior de la rotación de la pala.
Descripción
Los accidentes por rayos amenazan seriamente la operación segura de las turbinas eólicas porque los mecanismos de influencia de la rotación de la turbina en la iniciación de la corona y del líder ascendente no están claros hasta ahora. Se estableció un modelo de evolución estocástica tridimensional del líder descendente de rayos combinando el modelo de ruptura dieléctrica y el método de derivación de corriente de rayos, según el cual se determinó la distribución de densidad de carga de las ramas del líder. Se estudiaron los mecanismos de iniciación de corona y líder de la turbina eólica en rotación basándose en el modelo 3D de deriva y difusión del flujo de iones en el espacio vecino de una turbina eólica en rotación. Los resultados muestran que, debido a la rotación de las palas, las partículas cargadas se distribuyen de manera desigual cerca de la punta de la pala y los contornos tienen una forma de franja. A medida que aumenta la velocidad de rotación, la punta de la pala es más susceptible a iniciar la descarga de corona. Combinando el modelo de desarrollo estocástico tridimensional del líder descendente de rayos y el modelo de distribución de iones cerca de una turbina eólica en rotación, se analizó la dirección de iniciación del líder ascendente, y en el 66% de los casos, la dirección de iniciación del líder ascendente en la punta de la pala estaba en el lado posterior de la rotación de la pala.