Diseño en cargas extremas del rotor de una turbina eólica para la producción de energía en áreas marinas

Abstract

Este proyecto incluye el diseño en cargas extremas del rotor de una turbina eólica de tipo Offshore. Algunas características de esta turbina son: Eje horizontal, rotor a barlovento, sistema de control de paso, potencia nominal de 5MW, generador de velocidad variable síncrono de imanes permanentes y transmisión directa. El desarrollo de este proyecto se ha llevado a cabo cumpliendo con la normativa GL de la siguiente manera. En primer lugar, se ha realizado un modelo del aerogenerador y se ha simulado bajo distintas condiciones externas con la herramienta de simulación Bladed. Una vez obtenidos los resultados de la simulación, en este caso las cargas bajo las que se encuentra sometido el buje, se desprecian aquellas que no son extremas dejando únicamente las cargas más desfavorables. Este proceso de selección se realiza aplicando Von Mises. Finalmente se diseña el buje con Solid Edge y se simula mediante el análisis de elementos finitos, aplicando las cargas y las restricciones pertinentes. Para completar el proyecto se ha realizado un estudio económico del rotor.

This project includes the extreme loads design of the rotor of an Offshore wind turbine. Some characteristics of this turbine are: Horizontal axis, upwind rotor, pitch control system, 5MW of nominal power, permanent magnet synchronous variable speed generator and direct transmission. The development of this project has been carried out in compliance with the GL Guideline as follows. First, a model of the wind turbine has been made and simulated under different external conditions with the Bladed simulation tool. Once the simulation results have been obtained, in this case the loads under which the hub is subjected, those that are not extreme are neglected, leaving only the most unfavorable loads. This selection process is carried out by applying Von Mises. Finally, the hub is designed with Solid Edge and simulated by the finite element analysis, applying the relevant loads and constraints. To complete the project, an economic study of the rotor has been carried out.