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Reliable optimal use of materials for wind turbine rotor blades (OPTIMAT BLADES)

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Palas de turbinas eólicas más grandes y fuertes

Para construir palas de turbinas eólicas más grandes, es necesario pensar en pequeño porque las fisuras más diminutas pueden hacerse grandes con el tiempo y provocar finalmente una avería en las palas. El laboratorio nacional de Risoe desarrolló y validó unas herramientas de modelado para contribuir en este proceso.

Energía

Cada vez es mayor la demanda de turbinas eólicas más grandes, y esta demanda seguirá creciendo porque los Estados Miembros de la Unión Europea deben cumplir unos objetivos cada vez más estrictos en materia de emisión de dióxido de carbono. Los fabricantes de palas se han pasado a los materiales avanzados de compuestos poliméricos para reducir el peso de las palas y conservar al mismo tiempo la resistencia suficiente para que aguanten un peso mayor. El Quinto Programa Marco financió un importante estudio en este campo a través del proyecto OPTIMAT BLADES. El laboratorio nacional de Risoe (RNL), uno de los socios de OPTIMAT BLADES que se dedica a estudiar fuentes de energía alternativas, analizó los aspectos de la fatiga de los componentes y su rotura. La labor del RNL se basó en el uso de los métodos de elemento finito (FEM) y en simulaciones Monte Carlo para modelar las tensiones y presiones a escalas muy pequeñas. Estas técnicas permitieron calcular la variable de estado interno (ISV). Las mediciones de la ISV se realizaron en laboratorio para analizar los distintos mecanismos de deterioro (e.g. fractura progresiva de fibras). Mediante la interpretación y la comparación de la ISV se ajustó la propuesta de modelado de la mecánica a microescala. El RNL ha solicitado la protección del derecho de autor de su estudio OPTIMAT BLADES, que podrá ser utilizado por los fabricantes de palas para resolver los fallos de diseño y las limitaciones del material durante la fase de los prototipos.

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