Diseño en cargas de fatiga del rotor de una turbina eólica marina

Abstract

En este proyecto hemos apostado por la energía eólica marina. Actualmente este modelo de energías renovables constituye la energía renovable con mayor proyección de futuro. De esta manera, nuestro proyecto promueve los objetivos de desarrollo sostenible ,apostando por un modelo energético renovable y más accesible , favoreciendo el desarrollo de las zonas más desfavorecidas. Para ello hemos realizado el diseño del buje de una turbina eólica marina de cinco megavatios emplazada en la costa africana. Como método utilizado para la consecución del proyecto, hemos realizado un modelo preliminar mediante Bladed que posteriormente hemos simulado de acuerdo a los casos de carga impuestos por la compañía de certificación Germanischer Lloyd. Germanischer Lloyd es la empresa de certificación referente en el sector eólico marino. Una vez recabado la información arrojada por las simulaciones, hemos realizado un análisis tanto a fatiga como en cargas extremas para finalizar con la optimización a través de un software de elementos finitos, decantándonos por una geometría esférica para nuestro modelo. Los resultados obtenidos nos permiten asegurar a la fatiga como el factor limitante en el diseño del buje. Para finalizar, hemos realizado un estudio económico que nos permite traducir la optimización llevada a cabo en nuestro modelo a cifras reales de costes de fabricación de una turbina eólica.

In this project we have opted for offshore wind energy. Currently, this renewable energy represents the renewable energy with the greatest future protection. In this way, our project promotes sustainable development objectives, betting on a renewable and more accessible energy model , improving the development of the most disadvantaged areas. For this, we have designed hub design of a five megawatt offshore wind turbine located on the African coast. As a method used to achieve the project, we have made a preliminary model using the software Bladed that we have subsequently simulated according to the design load cases imposed by the certification company Germanyscher Lloyd. Germanyscher Lloyd is the leading certification company in the offshore wind sector. Having collected the information from the simulations , we have carried out an analysis of both fatigue and extreme loads to finish the optimization through finite element software, opting for a spherical geometry for our model. The results obtained allow us to assure fatigue as the limiting factor in the hub design. Finally, we have carried out an economic study that allows us to translate the optimization carried out in our model into real figures for the cost of manufacturing a offshore wind turbine.