Modelación matemática de la estela de una aeroturbina en atmósfera no neutra

Abstract

Se desarrolla el estudio de la estela de una aeroturbina en la capa superficial de la atmósfera terrestre proponiéndose un modelo tridimensional basado en el método K-E de cierre de las ecuaciones que describen el movimiento turbulento. Las propiedades del flujo básico incidente sobre la turbina se modelan teniendo en cuenta la rugosidad del terreno y el grado de estabilidad atmosférica. El flujo en la estela se trata como una perturbación de este flujo básico. El modelo resultante queda definido por un sistema de siete ecuaciones en derivadas parciales no lineales que se resuelve numéricamente por métodos de diferencias finitas. Los parámetros más importantes que describen la evolución de la estela obtenidos como resultados del modelo se presentan en función de las condiciones atmosféricas y características de la turbina. Se desarrolla asimismo un modelo para el cálculo de la eficiencia de un parque eólico de características y geometría arbitraria y bajo diferentes condiciones atmosféricas que requiere como datos algunos parámetros obtenidos del modelo anterior.