Flutter Flexo-Torsional de Palas de Grandes Aerogeneradores: Análisis de la Participación Modal para el Caso de una Pala Empotrada-Libre

Abstract

La energía eólica ha demostrado ser una valiosa fuente de energía renovable, lo que la convierte en un tema de gran importancia a nivel internacional. El desarrollo de turbinas cada vez más grandes conduce a un acoplami ento más severo entre la aerodinámica y la dinámica estructural. El flutter flexo torsional es una inestabilidad aeroelástica en la que se producen vibraciones autoinducidas debido a un acoplamiento desfavorable de las características dinámicas y aerodinám icas de la estructura que la sufre. En el caso de turbinas eólicas, este fenómeno puede darse sobre las palas y llevar a la destrucción total de la máquina. Sobre la base de trabajos anteriores en los que se determina la velocidad crítica de flutter para una pala empotrada libre a diferentes ángulos de ataque, en este trabajo se analiza con detalle la participación modal durante el establecimiento y el desarrollo de la inestabilidad. El objetivo es explorar la posibilidad de determinar las interacciones entre modos estructurales que llevan al fenómeno de flutter, con el fin último de establecer una metodología para guiar el diseño y la optimización de las palas. Se intenta también establecer una relación entre la velocidad de la corriente libre y el llamado "amortiguamiento aerodinámico", que podría tener importancia en las estrategias de supresión del fenómeno.