Analisi strutturale della pala di una turbina eolica di piccole dimensioni

Negli ultimi decenni sono state condotte numerose ricerche sul miglioramento delle turbine eoliche di grandi dimensioni e la letteratura sull'argomento è molto ricca. Tuttavia, rispetto alle pale di turbine eoliche di grandi dimensioni, le pale di turbine eoliche ad asse orizzontale di piccole dimensioni (SSHAWT) non sono state sottoposte a indagini dettagliate e il numero di pubblicazioni disponibili sulle pale SSHAWT è molto ridotto. In questo lavoro è stato creato un modello di interfaccia fluido-struttura in cui il modulo di fluidodinamica computazionale (CFD) viene utilizzato per calcolare le forze aerodinamiche e questi carichi vengono importati direttamente come condizione limite di carico nel modulo di analisi agli elementi finiti (FEA) per l'analisi strutturale delle pale. L'analisi FEA è stata eseguita con il modulo ANSYS Static Structural e l'analisi CFD con il modulo ANSYS Fluent. La pala è stata sottoposta anche all'analisi strutturale, che è stata separata in due fasi. La prima parte si concentra sulla determinazione della larghezza ottimale della calotta del longherone tra i casi presi in considerazione per lo studio. La seconda parte mira a valutare la resistenza strutturale di diverse sezioni trasversali di supporto interno delle pale SSHAWT e a scegliere la migliore.