Patrones de vórtice a sotavento de una torre de aerogenerador multi-mw, en condiciones de viento extremo - Apcarian, Anabel (2019)
La provincia de Neuquén cuenta con una de las zonas de mayor potencial eólico de la Argentina. Se proyecta construir granjas eólicas en el norte de dicha región, y se prevé que las turbinas a instalar sean de gran potencia y estén soportadas por torres de acero tubulares troncocónicas. El objetivo que guió este trabajo fue estudiar los patrones de vórtices a sotavento de una de estas torres, sometida a los vientos extremos de la región mencionada. Durante la investigación se tomaron mediciones de viento en tres lugares del norte neuquino. Con estos registros se obtuvieron los perfiles de viento, la intensidad de turbulencia, y se pronosticaron los vientos extremos utilizando el método de las tormentas independientes. Los datos obtenidos fueron reproducidos en un túnel de viento de capa límite en el que se ensayó un modelo de torre en escala 1:75, suponiendo al aerogenerador detenido en bandera. Los números de Reynolds de los ensayos estuvieron comprendidos entre 1,45x104<Re<4,37x104. Se estudió la dinámica de la estela aplicando anemometría de hilo caliente para medir el campo de velocidades de flujo. Los patrones de vórtices y movimientos del flujo se visualizaron utilizando catavientos, partículas de humo y luz láser. Además se analizó el efecto de la posición del rotor sobre el coeficiente de presión de la torre, realizando mediciones de presión en su perímetro. Los resultados muestran concordancia con los obtenidos por otros autores para cilindros a bajo número de Reynolds o en agua. Se observó además una oscilación vertical de la estela no descripta en la literatura, de frecuencia cercana a la frecuencia natural del prototipo. Se encontró que las solicitaciones sobre la torre son más desfavorables si el rotor se detiene con una pala a barlovento, lo que sugiere la consideración de al menos dos casos de rotor en bandera en el análisis de cargas. Se espera que este trabajo contribuya a un diseño más eficiente de las torres de aerogeneradores que se instalen en el norte neuquino y en consecuencia a la optimización en el desarrollo de la energía eólica en la provincia.