Un Arreglo de Cosechadores de Energía Basado en Flutter: Ecuaciones de Movimiento

Resumo

Este artículo constituye la primera parte de una serie de dos documentos que tienen como objetivo el desarrollo e integración numérica, en el dominio del tiempo, de las ecuaciones de movimiento de un arreglo de cosechadores de energía basados en flutter. La formulación presentada en este trabajo permite considerar un arreglo de múltiples cosechadores de energía dispuestos en arreglos espaciales, inmersos en una corriente de aire inestacionaria, y acoplados aerodinámica y estructuralmente. En el modelo propuesto cada cosechador posee seis grados de libertad, está sometido a grandes desplazamientos y grandes rotaciones, y contempla la posibilidad de incluir condiciones de borde y de restricción tanto rígidas como elásticas. Las ecuaciones de movimiento se derivan utilizando una técnica que combina convenientemente las formulaciones de Newton-Euler y de Lagrange. Para facilitar su integración numérica, se expresan en forma matricial como un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias no-lineales y no-autónomas de primer orden.