Flutter Flexo-Torsional de Palas de Grandes Aerogeneradores: Condiciones de Funcionamiento para la Aparición del Fenómeno en una Pala Aislada

Abstract

La energía eólica ha demostrado ser una valiosa fuente de energía renovable, lo que la convierte en un tema de gran importancia a nivel internacional. El desarrollo de turbinas cada vez más grandes conduce a un acoplamiento más severo entre la aerodinámica y la dinámica estructural. El flutter flexo-torsional 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 que la sufre. En el caso de turbinas eólicas, este fenómeno puede darse sobre las palas y llevar a la destrucción total de la máquina. Bajo la hipótesis de que la aparición del fenómeno de flutter depende no solo de la magnitud de las cargas, sino también de la distribución de estas, en el presente trabajo se investigan las condiciones de funcionamiento que pueden llevar a la aparición del mismo en una pala aislada rotando. Se intenta determinar la dependencia del fenómeno en relación a los diferentes parámetros fundamentales de funcionamiento como ángulo de paso, velocidad de la corriente libre, velocidad de rotación y coeficiente de avance. Se proponen también estrategias para suprimir el fenómeno una vez iniciado, considerando las posibilidades de control de cada una de las variables mencionadas.