Nuevos métodos para el diseño óptimo de turbinas de corrientes marinas

Proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación a través del Plan de Recuperación, Tranformación y Resiliencia.

TED2021-129805B-I00

Sobre el Proyecto

NEPTUNE:

Nuevos métodos para el diseño óptimo de turbinas de corrientes marinas

El objetivo general de este proyecto, es impulsar el conocimiento actual sobre las turbinas de corrientes marinas y/o oceánicas, mejorando su diseño y optimizando su disposición en grupos en los parques de turbinas correspondientes. Este proyecto pretende contribuir a definir la tecnología más adecuada para las turbinas de corrientes marinas/océanicas. Nos proponemos contribuir al desarrollo de las energías renovables marinas mediante el desarrollo de un conjunto de herramientas computacionales para el diseño de estos sistemas.

En el proyecto NEPTUNE, consideraremos el uso tanto de turbinas fijas amarradas al fondo como de sistemas flotantes. Abordamos el diseño, el análisis y la evaluación de diferentes topologías tanto de turbinas de eje horizontal como de eje vertical en diferentes condiciones de funcionamiento, con el fin de elaborar un conjunto de recomendaciones e identificar los parámetros clave para dicha mejora del rendimiento de las turbinas. También analizaremos el comportamiento de la turbina marina y su efecto combinado con las interacciones de las estelas de otras turbinas debido a su disposición específica en el parque de turbinas. Nótese que el significado de óptimo en este caso no se refiere únicamente a maximizar la eficiencia del parque de turbinas. Dado que la extracción de energía puede alterar las características de la misma corriente, los posibles impactos ambientales pueden ir desde las inmediaciones del dispositivo hasta distancias de varios kilómetros aguas abajo. Por lo tanto, es importante minimizar estos efectos adversos manteniendo la mayor eficiencia posible de los sistemas.

El núcleo principal del proyecto está centrado en el desarrollo y mejora de las capacidades computacionales de los métodos numéricos de simulación aplicados a turbinas de corrientes marinas. Para ello, la investigación se centra en el desarrollo de nuevos métodos numéricos que permitan capturar de manera precisa los efectos de la superficie libre de la lámina de agua en instalaciones marinas, así como técnicas de interacción fluido-estructura (FSI) y optimización para el diseño de turbinas de ejes horizontales y verticales. Además, se estudian nuevos modelos de turbulencia implícitos que permitan una mayor precisión de los cálculos de CFD.

Este proyecto es una continuación de los proyectos DPI2015-68431 y RTI2018.093366-B-I00.

,00 € financiados

Investigadores

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Nuevos métodos para el diseño óptimo de turbinas de corrientes marinas

NEPTUNE

Financiación

Este proyecto está financiado a través de la convocatoria 2021 de proyectos estratégicos orientados a la transición ecológica y a la transición digital, del plan estatal de investigación científica, técnica y de innovación 2021-2023, en el marco del plan de recuperación, transformación y resiliencia.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Gobierno de España

NextGenerationEU

Unión Europea

Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia

Gobierno de España

Agencia Estatal de Investigación

España

Actividad y Resultados

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Isogeometric topology optimization of structures using the overweight approach

Structural and Multidisciplinary Optimization, 67:84, 2024

High thermal Rayleigh number with double-diffusive finger convection: Effect of nonlinear equation of state

International Communications in Heat and Mass Transfer, 158, 107861, 2024

Machine learning-based WENO5 scheme

Computers & Mathematics with Applications, 168: 84-99, 2024

Pore-scale simulation of multiphase flows using equations of state that preserve the correct surface tension

Computers Methods in Applied Mechanics and Engineering, 428: 117072, 2024

Artificial Intelligence for Computational Mechanics Workshop

Simposio internacional organizado por Xesús Nogueira en colaboración con el CITEEC el 1 de diciembre de 2023 en A Coruña.

MS056 - Numerical simulations of wind turbines and windfarms

Minisimposio organizado en el 9th Eropean Congress on Compuational Methods in Applied Sciences and Engineering, 3-7 de Junio de 2024, Lisboa, Portugal

MLS-SPH-ALE: A review of meshless-FV methods and a unifying formulation for particle discretizations

Archives of Computational Methods in Engineering, 30(8), pp. 4959–4981, 2023

Equipo

Xesús Nogueira

Investigador Principal

Luis Ramírez

Investigador Principal

Equipo de Investigación y de Trabajo


Dr. Fermín Navarrina Martínez
Dr. Héctor Gómez
Dr. Sofiane Khelladi
Dr. Pablo Ouro
Dr. Iván Couceiro Aguiar
Laura Edreira Marzoa

Colaboradores

Contacto

GMNI:

Grupo de Métodos Numéricos en Ingeniería

ETS Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Universidade da Coruña

2022-2024:

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