PRESENTACIÓN HIGHLANDS

ANÀLISI DE CÀRREGUES

Jesús RodriguezGenís Soler

1. Introducció a les càrregues i estat límit2. Classes d'aerogenerador 3. Diferents casos de càrrega 4. Càrrega màxima 5. Anàlisi de fatiga 6. Software simulador 7. Conclusions

íNDEX

1. introducció a les càrregues i estat límit

L'ESTAT LÍMIT és l'estat d'una estructura i les càrregues que actuen sobre ella, més enllà del qual l'estrcutrua no satisfà els requisits de disseny

• Anàlisis de resistència última.
• Anàlisis de falla per fatiga.
• Anàlisis d'estabilitat (pandeig)
• Anàlisis de flexió crítica (interferència mecànica entre pala i torre)

1. introducció a les càrregues i estat límit

AEROGENERADOR

ONADES

OPERACIONS CONDICIONALS

CÀRREGUES

VENT

MARINES

Atmosfèriques

ÚLTIM ESTAT LÍMIT

SISTEMA DE CONTROL

CONDICIONS EXTERNES

força màxima

falla per fatiga

estabilitat

deflexió crítica

2. CLASSES D'AEROGENERADOR

La IEC 61400-1 en defineix 3 i una per casos excepcionals

3. DIFERENTS CASOS DE CÀRREGA

• CÀRREGA DE DISSENY / TRANSPORT
• MODEL DE VELOCITAT DE VENT EXTREM
• DE TURBOLÈNCIA MÀXIMA
• DE FORÇA MÀXIMA

Són combinacions de diversos condicions externes i condicions d'operació en diferents escenaris per fatiga i força màxima

4. càrrega màxima

OBJECTIU Análisis de resistència màxima - Dissenyar una turbina eòlica que les tensions de traball en les palas i estructura no excedeixin les resist¡ències últimes

INCERTESES

FACTORS DE SEGURETAT

4. CÀRREGA MÀXIMA

DEFINICIÓ: CÀRREGA QUE TÉ LA POSSIBLITAT D'OCÓRRE EN 1 DE CADA 50 ANYS

Un métode comú és estimar la distribució de probabilitat del valor extrem de càrrega per a cada velocitat mitjana del vent

A CURT TERMINI

A LLARG TERMINI

CÀLCUL DE CÀRREGA MÀXIMA

5. anàlisi de fatiga

QUAN ELS MATERIALS ES SOTMETEN A FORCES CÍCLIQUES, FALLEN A UN NIVELL DE CÀRREGA INFERIROR A LA SEVA ÚLITMA RESISTÈNCIA

CURVA S-N

Mostra el límit de resistència del material en cada cicle, per sobre del qual el material falla.

5. ANÀLISI DE FATIGA

LES CÀRREGUES EN UN AEROGENERADOR SÓN DINÀMIQUES I NO CÍCLIQUES. COM ES POT MESURAR, DONCS?

MÈTODE DE COMPTEIG DE FLUX DE PLUJA

NIVELLS DE FATIGA DIFERENTS:

REGLA DE MINER

% consumit de vida per fatiga es determin a com n/N, és a dir, el percentatge acumulat de vida per fatiga ve donat per: D = n1 / N1 + n2 / N2 + n3 / N3 + .... = Σ ni / Ni

6. simulador software

1. CALCULA LA CÀRREGA AERODINÀMCIA EN LES PALES

- L'EFECTE DE L'ANGLE PITCH I YAW- TÉ L'OPCIÓ D'ESCOLLIR DIFERETNS TIPUS DE CÀRREGA EN EL MENÚ

6. simulador software

2. CALCULA LA CÀRREGA EN UN AEROGENERADOR EN FUNCIONAMENT

- L'EFECTE DE LA LONGITUD DE LA PALA I LES TURBOLÈNCIES DE VENT (VONTIBUEIXEN EN LA FATIGA)

7. conclusions

1. Detectar el comportament estructural i els punts crítics2. Impacte en les condicions operatives 3. Determinar la durabilitat i cicle de vida 4. Dissenyar amb més seguretat

¡gràcies!