Estudio paramétrico de un arreglo de cosechadores de energía utilizando perfiles con cambio de forma

Abstract

Durante los últimos años, los avances en las llamadas “tecnologías inteligentes” han dado impulso a un conjunto de nuevas disciplinas y aplicaciones. Tal es el caso de las estructuras multifuncionales como las alas que cambian de forma (“morphing wings”) y su utilización en la cosecha de energía eólica. En este trabajo se presenta un estudio paramétrico en las variables geométricas de un dispositivo para la cosecha de energía proveniente del viento. El dispositivo cosechador se compone de un tándem de perfiles aerodinámicos cuyas formas pueden mutar, y consecuentemente, alterar el campo de velocidades a su alrededor para satisfacer distintos requerimientos de operación. El cambio de forma de los perfiles se lleva a cabo a partir de la deformación de su línea media, imponiendo como restricción que la longitud de ésta se mantenga constante durante todo el proceso de cambio de forma. Las cargas aerodinámicas actuantes sobre el arreglo de cosechadores se determinan mediante el uso de una versión estacionaria bidimensional de un método de vorticidad distribuida. Para tener en cuenta la interacción aerodinámica entre el arreglo y las estelas se utiliza un método de partículas vorticosas. Los resultados de distintos análisis muestran la potencialidad del cambio de geometría para incrementar la eficiencia de dispositivos cosechadores.