Herramienta de Co-Simulación para el Estudio de la Interacción Fluido-Estructura de Cosechadores de Energía Eólica

Abstract

En este artículo se presenta una herramienta de co-simulación desarrollada en lenguaje de programación FORTRAN para la simulación, en el dominio del tiempo, de problemas de interacción fluido-estructura. La herramienta numérica es particionada; está compuesta de tres códigos computacionales independientes: uno para la simulación de la dinámica del fluido, otro para la simulación de la dinámica de sólidos y una librería-interface que se encarga de la comunicación entre ambos códigos. El flujo fluido se modela como levemente viscoso y dominado por vorticidad (incompresible e irrotacional en la región exterior a las capas límites y a las estelas vorticosas) y es resuelto numéricamente con el método de red de vórtices (VLM). Para la dinámica de sólidos se emplea el modelo de múltiples cuerpos rígidos. Estos cuerpos pueden estar vinculados entre sí y con el entorno por medio de articulaciones y de elementos de rigidez y amortiguamiento. Las capacidades de la herramienta desarrollada se ilustran mediante la simulación de un problema de aeroelasticidad de una sección típica.