|Haize energiaren eskaera handitzea haize turbinen tamainen hazkuntzarekin eta hauetan instalaturiko jarioaren kontrolerako eragileen garapenarekin zuzenki harremanetan dago, hala nola zurrunbilo sortzaileekin. Zurrunbilo sortzaileak edo Vortex Generators (VG) jarioaren kontrolerako eragile pasiboak dira, mugako geruzaren banatzea atzeratu edo ekiditeko erabili daitezkeenak. Oro har, VG jakin baten tamaina, leku horretan mugako geruzaren lodierarekin bat etortzeko diseinatua izan ohi dira. Baina, altuera konbentzionala duten VG horiek arraste karga handia eragin dezakete; hortaz, zurrunbilo sortzaileen diseinurako bestelako azterketa mota bat bideratu behar da. Zurrunbilo sortzaileen diseinurako simulazioen bidea hautatu egin da eta hiru urrats ezberdinetan Computational Fluid Dynamics (CFD) teknikak erabiliz VGek sorrarazitako zurrunbiloak karakterizatuko dira. Lehendabizi plaka lau batean kokatutako VG batek sortutako zurrunbiloa ezaugarrituko da bost altuera ezberdinetarako (0.2d, 0.4d, 0.6d,0.8d,1.2d, d) eta lau eraso angeluetarako. Navier-Stokes ekuazioak Re=27000 baliorako ebatziz. Ondoren, presio gradiente arbuiagarria duen plaka lau batean kokatutako VG baten simulazioak egin izan dira zelda sorta eredua erabiliaz alde batetik eta guztiz ebatzitako saretaren eredua erabiliz bai Large Eddy Simulation (LES) zein Reynolds-Average Navier-Stokes (RANS) simulazio ereduetarako. Zelda sorta eredua erabiltzeak zelda kopurua txikitzea dakar baliabideen aurreztua suposatuz. Azkenik, DDU97W300 profil baten eraginkortasun aerodinamikoa ebaluatu da, VGarekin eta hau gabe. jBAY iturburu ereduan triangelu formako VG bat CFD tekniken bidez simulatu da, baita guztiz ebatzitako saretaren bereizmenerako ere. RANSean oinarrituriko simulazioak erabili dira egoera egonkorrerako, eta Detached Eddy Simulation (DES) metodoa erabili da stall egoerarengandik gertu dauden eraso angeluetarako (AoA). Simulazio numeriko guztiak (Re = 2x106) Reynolds zenbakiarekin egin ziren eta 0 eta 20 arteko eraso angeluak kontuan harturik. Orohar, simulazioek, altuera eta eraso angeluen aldaketen araberako joera berdina mantendu izan dira, ibilbide horizontal zein bertikalean aldaketa txikiak izanik. Lehenengo ikerketa parametrikotik jaso daiteke 0.4H eta 0.6H altueretako eta ß = 18 eta ß = 20 kasuek eraginkortasun onena erakusten dutela zurrunbiloaren indarra kontuan hartuz. Bigarren urratsean, zelda sorta ereduaren eta guztiz ebatzitako saretaren arteko erkaketa ona eman da RANSekin ikertutako aldagaietan. LES ereduan asetasun nahikoa lortu da egitura koherenteetan, zurrunbiloaren ibilbidean eta hormaren ebakidura tentsioan baina, tamainan, indarrean eta abiadura profiletan ezberdintasun txiki batzuk atzeman izan dira. Azkenik, jBAY metodoaren bitartez ere, VGen instalazioak dakarren onura adierazgarria da eta hiru metodoen aplikazioek zurrunbilo sortzaileen diseinurako eraginkorrak direla erakutsi dute, fluido-dinamika konputazionala energia iturrien hobekuntzarako ezinbesteko tresna gisa azalduz.The increase in demand for wind energy is directly related to the increase in the size of wind turbines and the development of flow control devices installed in them, such as Vortex Generators (VG). The vortex generators (VG) are passive devices for flow control, which can be used to delay or prevent the separation of the boundary layer. In general, the size of a given VG is designed to match the thickness of the boundary layer at the point where it is installed. But that conventional VG height can cause drag loads, so a different approach is required for designing vortex generators. Three different steps were taken in order to characterize the turbulence produced by VGs using the Computer fluid dynamic (CFD) techniques. Firstly a vortex generated by a VG placed in a flat plate will be simulated at five different heights (0.2d, 0.4d, 0.6d,0.8d, 1.2d, d) and 4 angles of attack. The Navier-Stokes number was set on Re = 27000. After that, simulations of a VG placed on a flat plate with negligible pressure gradient have been carried out using the cell set model and using the fully resolved using Large Eddy Simulation (LES) and Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS). The simulations of the cell-set model entailed a great reduction of the number of cells, saving time and resources. Finally, the aerodynamic efficiency of a DDU97W300 profile has been evaluated with an installed VG and without it. Simulations based on the RANS have been used for steady state conditions, and the Detached Eddy Simulation (DES) method has been used for angle attacks close to the stall angles of attack (AoA). These all numeric simulations were done with the Reynolds number Re = 2x10. In general, simulations follow an equal tendency in size and angle of attack, with slight changes in horizontal or vertical trajectories. The first parametric study shows that 0.4H and 0.6H heights, and ß = 18 and ß = 20 are the most efficient in order to reach the higher vortex strength. In the second step, a satisfactory comparison has been given between the cell set model and the fully resolved mesh in the observed RANS cases. Satisfactory results have been obtained LES, in the coherent structures, the vortex path, and in wall shear stress, but in size, strength, and speed profiles, slight differences have been detected. Lastly, with jBAY method, the VGs installation is significantly beneficious and the applications of the three methods have shown an effectiveness at the design of vortex generators, showing the computational fluid dynamics methods as an indispensable tool for the improvement of wind energy sources.
