Estudio de los efectos de las fuerzas del oleaje de segundo orden en una plataforma flotante para turbinas eólicas de 15 MW (WindCrete)
Les previsions de creixement de l'energia eòlica marina apunten a increments notables en les properes dècades. Un component d'aquest creixement dependrà de la tecnologia de plataformes flotants, que encara es troba en fases relativament incipients de maduresa. Entre els desafiaments a abor...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/406588 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/406588 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Wind power Waves Energía Eólica Marina Plataformas flotantes Fuerzas hidrodinámicas del oleaje de segundo orden NEMOH v3.0 Funciones de Transferencia Cuadráticas Teoría del flujo potencial OpenFAST WindCrete Energia eòlica Onades Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Enginyeria hidràulica, marítima i sanitària |
| Sumario: | Les previsions de creixement de l'energia eòlica marina apunten a increments notables en les properes dècades. Un component d'aquest creixement dependrà de la tecnologia de plataformes flotants, que encara es troba en fases relativament incipients de maduresa. Entre els desafiaments a abordar, es troben les forces hidrodinàmiques generades per l'onatge. Fins a la data, una part significativa dels models existents només consideren les forces de l'onatge de primer ordre, mentre que els efectes de les forces de l'onatge de segon ordre romanen com un dels efectes menys estudiats en la interacció fluid-estructura. No obstant això, s'ha documentat que les forces de l'onatge de segon ordre poden donar lloc a fenòmens de ressonància, vibració i moviments de deriva lenta en les estructures marines flotants, en relació amb els períodes naturals de moviment d'aquestes estructures. En aquest context, aquest treball proposa el desenvolupament d'un codi en llenguatge de programació Python amb l'objectiu d'integrar el programari de codi obert NEMOH v3.0 per al càlcul de les forces de l'onatge en estructures marines amb FloaWDyn, un model numèric 3D acoblat aero-hidro-servo-elàstic desenvolupat a la Universitat Politècnica de Catalunya (BarcelonaTech–UPC). La versió més recent de NEMOH inclou el càlcul de les Funcions de Transferència Quadràtiques (Quadratic Transfer Functions, QTFs) en el mòdul de segon ordre, que són després utilitzades per calcular les forces de segon ordre utilitzant la teoria del flux potencial. La validació d'aquest model es realitza mitjançant comparació amb una solució semi-analítica per a un cilindre vertical en un onatge bicromàtic, i els resultats indiquen errors relatius mitjans de l'ordre del 20-25%. Per analitzar els potencials efectes de les forces de segon ordre sobre la plataforma WindCrete, s'ha emprat el model numèric OpenFAST desenvolupat pel National Renewable Energy Laboratory (NREL). |
|---|