Dientes serrados en las palas de los molinos para mejorar su rendimiento

viernes, 18 septiembre 2020

Dientes serrados en las palas de los molinos para mejorar su rendimiento

En su tesis doctoral, leída en la UPNA, Elena Llorente Trujillo demostró cómo este pequeño elemento incrementa la producción de energía y reduce el ruido.

Redacción
Pamplona - 21 febrero, 2020

Así son los dientes serrados que se instalan en las palas de algunos aerogeneradores. (Fotos: cedidas)

Elena Llorente Trujillo investigó en su tesis doctoral cómo influye en el rendimiento aerodinámico de los aerogeneradores la instalación de dientes serrados en las palas. “Estos dispositivos y su eficacia en la reducción de ruido han sido ampliamente estudiados, pero hasta la fecha no había ningún análisis sobre el efecto que esas soluciones tenían en el funcionamiento de los aerogeneradores”, señala. Su tesis doctoral obtuvo la calificación de sobresaliente y fue dirigida por Miguel Arana Burgui, profesor del Departamento de Ciencias de la UPNA, y Daniele Ragni, docente del Departamento de Aerodinámica, Energía Eólica y Propulsión de la Universidad Técnica de Delft.

Según explicó la autora de la tesis, se está produciendo un aumento continuo y estable de la potencia eólica en todo el mundo, lo que implica la instalación de parques eólicos en zonas más cercanas a núcleos urbanos y que el tamaño de los rotores también sea mucho más grande. “Estos dos factores hacen que el ruido emitido por el aerogenerador pueda llegar a ser motivo de queja si se superan ciertos niveles”. Para evitarlo, la industria planteó distintas soluciones que reducen el nivel de la potencia sonora emitida, entre las que figura la instalación de dientes serrados en el borde de salida de las palas.

Elena Llorente: “El ruido emitido por el aerogenerador pueda llegar a ser motivo de queja si se superan ciertos niveles”.

En su tesis ‘Trailing edge serrations effect on the aerodynamic performance of wind turbines’, analizó el impacto que los dientes serrados tienen en el comportamiento aerodinámico del aerogenerador. En primer lugar realizó distintos análisis teóricos del problema y simulaciones de geometrías 2D y 3D del flujo de aire alrededor de un perfil con dientes serrados, un perfil con una placa plana y del perfil sin ningún dispositivo instalado. Esto permitió comparar y analizar coeficientes aerodinámicos, perfiles de velocidad, turbulencia, modificación de la estela, etc: “En ese estudio teórico también se investiga el impacto del ángulo de montaje de los dientes serrados en la pala y la influencia del espesor de estos dispositivos en el comportamiento aerodinámico del perfil”.

RESULTADOS SATISFACTORIOS

Elena Llorente Trujillo.

Elena Llorente Trujillo.

En los resultados teóricos “se confirmó un incremento tanto en producción como en cargas”. Y después, para validar estos, se realizó una campaña experimental en un aerogenerador real, al que se le instalaron dientes serrados y “se vio un incremento de producción significativamente superior en el caso real, frente a la calculada teóricamente”. Del mismo modo, se realizó un estudio experimental del impacto acústico de los citados dispositivos en el ruido emitido por el aerogenerador y se comprobó una reducción de la potencia acústica por encima de 2dBA.

SU TRAYECTORIA

Elena Llorente es ingeniera industrial por la Universidad Carlos III de Madrid, en la especialidad de Tecnologías Energéticas. Ha trabajado en empresas ligadas al campo de las energías renovables, primero en Siemens Gamesa, donde desarrolló su actividad profesional en el campo de la aerodinámica y aeroacústica como responsable de palas, elaborando estrategias de reducción de cargas y aumento de producción, así como estrategias para la disminución del ruido emitido por los aerogeneradores.

Actualmente trabaja en Nordex Energy Spain, donde desempeña el puesto de responsable de aerodinámica en el área de palas, coordina los proyectos de diseño aerodinámico de palas, realiza trabajos de análisis de dispositivos de reducción de ruido de aerogeneradores y ensayos de perfiles aerodinámicos en túnel de viento. Es experta en ruido emitido por aerogeneradores, campo en el que ha presentado su tesis doctoral.

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