Scopri come gli strumenti di simulazione affrontano le sfide nella progettazione di parchi eolici offshore, ottimizzando le performance e riducendo i costi nel processo di sviluppo.
L'energia eolica marina è una fonte di energia rinnovabile, inesauribile e pulita, che aiuta a ridurre le emissioni di gas a effetto serra. I parchi eolici marini sfruttano l'energia cinetica del vento in mare per generare elettricità. Le turbine eoliche attualmente installate a terra in Spagna non sono più sufficienti per generare l'energia necessaria e ridurre il consumo di fonti non rinnovabili. L'installazione di piattaforme offshore permetterà la creazione di parchi eolici senza la necessità di avvicinarsi ai centri urbani.
Il vento che colpisce le pale degli aerogeneratori genera un movimento di rotazione a bassa velocità che, dopo passare attraverso una scatola moltiplicatrice, aumenta la velocità di rotazione, permettendo la conversione dell'energia meccanica in energia elettrica tramite un generatore.
I parchi eolici marini presentano numerosi vantaggi rispetto a quelli di terra:
La classificazione delle strutture eoliche marine è determinata dal modo in cui l'aerogeneratore è fissato al fondo del mare. Esistono due categorie: fisse e flottanti.
La progettazione di un parco eolico marino richiede un approccio multifisico che consenta di affrontare la complessità dell'ambiente e delle strutture che interagiscono tra loro. Per progettare i componenti in condizioni reali di esercizio, è necessario considerare aspetti aerodinamici, idrodinamici, strutturali, termici ed elettrici in modo integrato.
Alcune delle sfide ingegneristiche sono:
Di seguito, scopri gli strumenti Ansys che aiutano ad affrontare le sfide menzionate.
Ansys AQWA™ è una suite di analisi idrodinamica che utilizza metodi tridimensionali di diffrazione/radiazione e consente:
Ansys Fluent® è il software per eccellenza per i calcoli fluidodinamici. Viene utilizzato per modellare il flusso di fluidi e il trasferimento di calore e massa, tra gli altri. Nell'ambito idrodinamico, consente una valutazione dettagliata della risposta a carichi complessi di onde.
Ansys Mechanical™ è un risolutore per analisi agli elementi finiti (FEA) che risolve problemi complessi di ingegneria strutturale, permettendo di prendere decisioni rapide. È ideale per:
Ansys Motor-CAD™ e Ansys Maxwell® sono le soluzioni di Ansys per il design di sistemi elettromagnetici installati nelle turbine eoliche. Offrono un flusso di lavoro di progettazione elettromagnetica, dalla progettazione preliminare fino al design dettagliato e all'ottimizzazione.
Ansys Twin Builder® consente il monitoraggio continuo della risposta strutturale del sistema eolico marino, la previsione in tempo reale della vita utile rimanente, oltre a simulare scenari ipotetici per l'installazione diretta nel sistema, il controllo dei dati con risposta in tempo reale, utilizzando l'intero portafoglio di Ansys in combinazione con i dati dei sensori installati sugli impianti operativi.
L'energia eolica marina è una fonte rinnovabile, inesauribile e pulita, essenziale per ridurre le emissioni di gas a effetto serra. La progettazione di un parco eolico marino richiede un approccio multifisico, che integra le diverse forze che agiscono sulle strutture marine, come vento, onde e correnti.
In questo contesto, gli strumenti di simulazione di Ansys diventano essenziali per gli ingegneri. Ansys AQWA offre un'analisi idrodinamica dettagliata, ideale per valutare il comportamento globale di grandi corpi in ambienti marini. Per valutazioni avanzate di fluidodinamica, Ansys Fluent offre informazioni precise sulla risposta a carichi complessi di onde. Completando questa analisi, Ansys Mechanical, con la sua capacità di risolvere problemi strutturali tramite analisi agli elementi finiti (FEA), consente di studiare sia il comportamento globale che i dettagli più specifici delle strutture.
Grazie a questa suite integrata di strumenti, Ansys offre soluzioni complete che coprono tutte le fasi del design, riducendo significativamente la necessità di costosi test fisici, come prove meccaniche e misurazioni sperimentali in gallerie del vento. Questo non solo ottimizza le risorse, ma accelera anche lo sviluppo di progetti di energia eolica marina ad alta complessità.
La simulazione Ansys affronta le quattro grandi sfide di progettazione e fabbricazione del parco, il design della turbina e la sua affidabilità operativa.
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