Ingeniería Civil Mecánica (Campus San Joaquín)
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Ingeniería Civil Mecánica (Campus San Joaquín) by Author "Fuenzalida Godoy, Antonia Paz"
Now showing 1 - 1 of 1
Results Per Page
Sort Options
- PublicationSimulación computacional de la capa atmosférica de superficie para la evaluación aeroestructural de una torre meteorológica telescópica móvil(2023-10)
;Fuenzalida Godoy, Antonia Paz ;Flores Maradiaga, Alex (Profesor Guía) ;Thiers Moggia, Nicolás (Profesor Correferente)Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de MecánicaEl diseño de una torre meteorológica telescópica responde a la falta de precisión en la exploración y evaluación del recurso eólico para la generación de energía. El innovador diseño que permite su traslado y montaje en terreno, es estudiado ante distintos campos de viento presentes en la capa atmosférica para conocer la interacción del mástil con el flujo. Por lo que se analiza desde la dinámica computacional de fluidos la interacción fluido estructura, realizando un análisis de sensibilidad de la torre telescópica inmersa en viento atmosférico, obteniendo el perfil dinámico de presiones que ejerce el viento sobre el mástil. En particular se simula con el software Autodesk CFD el fluido en condiciones de estratificación neutra, estable e inestable, utilizando el modelo de turbulencia RANS k− 𝜔 SST y prototipos a escalas, en particular 1:8, 1:4 y 1:1. Con los resultados de las simulaciones se analiza la velocidad instantánea próxima a la torre, en diferentes alturas, con esta variable se hace uso de la norma chilena NCh432 que parametriza las presiones resultantes del viento, en particular para torres de sección cuadrada con viento en dirección perpendicular y oblicuo. Se determina como caso más desfavorable para la interacción aeroestructural una estratificación estable con el ángulo de ataque perpendicular a la cara de barlovento, junto con ello se establece que no existe gran influencia de intensidad de turbulencia en la interacción fluido estructura. La interacción fluido estructura no compromete el funcionamiento del mástil ni presenta riesgos para la robustez o estabilidad de este, por otro lado la torre telescópica genera jets de velocidad en el viento y una estela de mezcla de velocidades sin mayores torbellinos. Con ello se concluye la evaluación numérica del diseño telescópico y por lo tanto se aprueba la ingeniería básica del mástil retráctil, para trabajos futuros se recomienda el uso de un software más complejo para analizar a detalle la torre con sus sistemas de transporte y anclaje, en escenarios más extremos de estratificación estable, en particular con grandes variaciones de temperatura. Además de realizar un estudio específico para vibraciones mecánicas, con el objetivo de determinar la frecuencia de destrucción y analizar en base a los modos de vibraciones y frecuencia natural las circunstancias para evitar que ocurra. Posterior a ello se sugiere la construcción del prototipo a escala