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Diseño, análisis y simulación estructural de un aspa para un aerogenerador de 30kW
Jorge Alberto Díaz Pacheco
ISAAC HERNANDEZ ARRIAGA
Alejandro González Canales
Isaías Alvarado Medrano
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
2448-5551
http://revistasomim.net/congreso2017/articulos/A1_147.pdf
Aeroelástico
Cargas
Frecuencia natural
Viga en I
Fatiga y fibras compuestas
En este artículo, se presenta el diseño estructural de un aspa de 6 metros de longitud mediante el uso del software FOCUS 6.3. Esta aspa se utiliza en un aerogenerador de eje horizontal con una potencia nominal de 30 kW. El diseño se realiza mediante el Método de Análisis Aeroelástico, el cual está definido en la “Norma IEC 61400-1 Parte 1: Requerimientos de Diseño” de la Comisión Electrotécnica Internacional. El presente estudio comprende una simulación aeroelástica inicial bajo ciertos casos de carga calculados de acuerdo al diseño del aspa. En base a los primeros resultados de la simulación se realiza el rediseño estructural interno del aspa. Se realiza una segunda simulación aeroelástica con nuevos casos de carga, con la finalidad de alcanzar los Factores de Seguridad Parciales de la Norma IEC 61400-1 para la deflexión, las deformaciones, la fatiga y el pandeo.
In this article, we present the structural design of a 6 meters length blade with the use of the software FOCUS 6.3. This blade is used in a 30 kW horizontal axis wind turbine. The design is done with the Aeroelastic Analysis Method, which is defined in the standard "IEC 61400-1 Part 1: Design Requirements" of the International Electrotechnical Commission. The present study comprises an initial aeroelastic simulation under certain cases of load calculated according to the blade design. Based on the first simulation results, the internal structural redesign of the blade is done. A second aeroelastic simulation is carried out with new load cases, in order to reach the Partial Safety Factors according to the IEC 61400-1 standard for deflection, deformation, fatigue and buckling.
Este trabajo es parte de las actividades del proyecto “P07 Integración y consolidación de capacidades nacionales para el desarrollo de pequeños aerogeneradores mediante el diseño, construcción y pruebas exhaustivas de un aerogenerador con capacidad de 30kW” que se desarrolla en el contexto del Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica (CEMIE-Eólico) bajo los auspicios del Fondo CONACYT-SENER-Sustentabilidad Energética.
Los autores desean agradecer a los colegas investigadores del Instituto de Investigaciones Eléctricas, por el apoyo y asesoramiento en el análisis de resultados obtenido con el software FOCUS 6.3. También agradecer al Ing. Remco Brood del Centro de Conocimientos WMC por su asesoría en el uso del software FOCUS 6.3. Además a cada uno de los colegas investigadores de CIATEQ del departamento de Turbomaquinaria del Grupo de Turbinas Eólicas, por su aportación para el desarrollo del proyecto.
Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica (SOMIM)
2017
Memoria de congreso
XXIII Congreso Internacional Anual de la SOMIM (Cuernavaca, Mor., 8-10 noviembre 2017)
Español
GENERADORES DE ENERGÍA
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