Análisis CFD de la Interacción Oleaje-Cimentación en Parques Eólicos del Cantábrico
La costa atlántica española, especialmente el Mar Cantábrico, presenta un entorno marino desafiante para las cimentaciones de aerogeneradores. En este post, profundizamos en un estudio específico de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) realizado para evaluar la interacción entre el oleaje extremo y nuestros sistemas de anclaje dinámico patentados.
Metodología y Configuración del Modelo
Nuestro modelo CFD simuló condiciones de tormenta severa con olas de significante altura (Hs) de 12 metros y períodos de hasta 14 segundos. La malla computacional se refinó críticamente alrededor de la geometría de la cimentación tipo "jacket" para capturar con precisión los fenómenos de turbulencia y las presiones hidrodinámicas.
El objetivo principal era cuantificar las fuerzas de arrastre y elevación sobre los pilotes, así como analizar la formación de vórtices y su potencial para inducir vibraciones por desprendimiento de torbellinos (Vortex-Induced Vibration - VIV), un factor crítico de fatiga.
Resultados Clave y Validación
Los resultados mostraron que nuestro diseño de anclaje dinámico, que incorpora deflectores helicoidales, redujo la amplitud de las fuerzas oscilatorias en un 32% en comparación con un diseño convencional. La validación se realizó comparando los datos de presión simulados con mediciones de sensores instalados en un prototipo a escala en el banco de pruebas de Gijón.
Un hallazgo significativo fue la identificación de un régimen de flujo específico durante el reflujo de la ola que genera una succión localizada. Este conocimiento nos ha permitido reforzar estratégicamente ciertas secciones de la estructura sin aumentar significativamente el peso total del sistema.
Implicaciones para la Resiliencia
Este análisis no solo valida la integridad estructural ante eventos extremos, sino que también optimiza el ciclo de vida del activo. Al mitigar las cargas cíclicas, extendemos la vida útil estimada de la cimentación y mejoramos la predictibilidad del mantenimiento, factores esenciales para la viabilidad económica de los parques eólicos marinos.
El estudio refuerza nuestro compromiso con la ingeniería basada en evidencia y la innovación continua para asegurar que la infraestructura de energía renovable marina sea robusta, sostenible y capaz de resistir la fuerza del Atlántico.