Simulación Numérica de la Interacción Fluidodinámica entre Cilindro y Perfil Aerodinámico en Condiciones de Flutter

Abstract

Los dispositivos de cosecha de energía eólica han empezado a ser de gran interés en los últimos años, ya que, representan una alternativa viable para la obtención de energía y en particular, para la alimentación de pequeños dispositivos electrónicos de bajo consumo instalados en zonas sin acceso a la red eléctrica, o en zonas rurales, y que por sus características deben permanecer por largo tiempo en dichas zonas, tales como dispositivos de adquisición de datos o instrumentales de medición de variables climáticas, sensores inalámbricos, entre otros. En el presente trabajo se analiza numéricamente mediante Ansys Fluent, la interacción entre un cilindro y un perfil aerodinámico inmersos en una corriente de aire. El perfil aerodinámico posee propiedades de masa e inercia ajustados para obtener la condición de flutter en la corriente de aire, y se encuentra vinculado a un marco de referencia fijo mediante resortes que cuantifican sus rigideces a flexión y a torsión. Mediante tal arreglo, se busca cuantificar la interacción aerodinámica a partir del análisis del coeficiente de potencia del perfil (potencia adimensional, extraída del aire), estudiado en función de parámetros tales como la separación entre cilindro y perfil, la frecuencia de flutter, frecuencia de desprendimientos de vórtices del cilindro, entre otros. Los resultados son analizados y comparados cualitativamente con resultados encontrados en la bibliografía.