Simulación aerodinámica para WRA
CONTEXTO
La simulación CFD (Computational Fluid Dynamics) aplicada al análisis de recurso eólico permite obtener resultados mucho más detallados que con el cálculo lineal, aunque a un coste computacional mayor, especialmente cuando se trabaja con extensas superficies. Así, el CFD es una herramienta adicional para conseguir un análisis más completo y preciso, especialmente cuando se trata de superficies complejas, como riscos o valles.
El gran desafío al que se enfrenta SOLUTE al desarrollar una herramienta CFD para el cálculo de recurso eólico es conseguir un equilibrio adecuado entre precisión y tiempo de cálculo a un precio competitivo. Para alcanzarlo, hay que utilizar varias técnicas que se aplican tanto al preproceso del modelo como a los métodos de simulación.
Las herramientas CFD (Computational Fluid Dynamics) aplicadas al análisis de recurso eólico (WRA) nos proporcionan una información más detallada del potencial eólico en un área determinada. A partir de los resultados estadísticos se lleva a cabo una simulación de la zona de estudio, lo que da una mayor precisión a la hora de localizar las torres y conocer su capacidad de generar energía eléctrica.
De esta forma, se puede conocer más en detalle el viento disponible en la localización de un parque eólico con el fin de posicionar los aerogeneradores de manera que se optimice la energía generada.
RESULTADOS
Se proporciona un informe con el recurso eólico detallado de la zona de interés del usuario. La información se divide en un número de sectores de orientación a petición del usuario, hasta un máximo de 36.
EXPERIENCIA
Desarrollo de nuestra propia herramienta de CFD para recurso eólico, FUROW-CFD, que lleva desde 2012 en proceso de evolución para clientes de diferentes sectores, promotores y operadores de parques eólicos.
El usuario aporta la geometría y la localización geográfica del lugar cuyo recurso eólico se quiere estudiar y, sobre esto, se calcula el recurso eólico lineal, información que servirá para comenzar la simulación CFD.
METODOLOGÍA
Inicialmente, el usuario aporta la geometría y la localización geográfica del lugar cuyo recurso eólico se quiere estudiar y, sobre esto, se calcula el recurso eólico lineal, información que servirá para comenzar la simulación CFD. Entonces se generan los factores requeridos para la simulación, como las coordenadas y la elevación del terreno, la rugosidad, la estabilidad atmosférica, los puntos de interés donde medir las magnitudes fluidas y el resultado del recurso lineal.
Tras ello, se prepara la geometría del dominio que se va a calcular, para lo cual se recurre a lo que se conoce como orlar el terreno, acción consistente en crear una región alrededor del área de interés donde la superficie se modifica ligeramente. Así se consigue evitar lugares donde la convergencia numérica es difícil, sin falsear los resultados, pues la zona de estudio no se ve afectada.
La simulación, como se ha explicado antes, se repite para varios sectores, esto es, para distintas direcciones de viento incidente, hasta un máximo de 36. Para cada uno de los sectores, se realiza un orlado distinto y, a continuación, se procede al mallado. En primer lugar, el dominio se malla de forma grosera, utilizando el resultado de recurso lineal como condición de contorno y obteniendo una primera simulación de fácil resolución. En segundo lugar, se refina la malla en el plano XY y se hace otra simulación, a partir de los resultados de la primera, de forma que se obtiene un resultado más preciso y de fácil convergencia.
Varios mecanismos son responsables de facilitar la convergencia del modelo, sin perder precisión en los resultados. El principal de ellos es un filtro pasobajo, que elimina las frecuencias más altas de los fenómenos transitorios, los cuales son despreciables en una simulación estacionaria, como es la de recurso eólico.
Eólica
Gestión de campañas de medición
Diseño y gestión de campañas de medidas meteorológicas para plantas renovables, tanto de energía eólica como solar
Nuclear
Asistencia técnica para desvíos de diseño
Evaluación de posibles desvíos de diseño de componentes estructurales durante la construcción de centrales nucleares para cumplir los estrictos estándares de seguridad del sector.