Simulación y Análisis de Flutter Flexo-Torsional en Palas de Grandes Aerogeneradores de Eje Horizontal

Abstract

Este documento provee información del análisis del comportamiento aeroelástico de la pala SNL 100-00-v2 diseñada por Sandia National Laboratories frente al fenómeno de flutter flexo-torsional. El flutter es una inestabilidad aeroelástica en la que se producen vibraciones autoinducidas debido a un acoplamiento desfavorable de las características dinámicas y aerodinámicas de la estructura. La generación de energía a través de turbinas eólicas recobra cada vez más importancia en el mundo, encontrando una mayor eficiencia en estructuras cada vez más flexibles, resultando su comportamiento aeroelástico en uno de los temas más importante a estudiar durante la etapa de diseño. El análisis se efectúa mediante herramientas desarrolladas dentro del paradigma de la co-simulación. Los modelos utilizados, Red de Vórtices inestacionario para el modelo aerodinámico y Método de elementos Finitos para el modelo estructural, se vinculan mediante un algoritmo de interacción débil. El análisis efectuado puede resumirse en diagramas de bifurcación que permiten determinar la velocidad crítica de flutter y el comportamiento poscrítico de la pala ante diferentes condiciones aerodinámicas.