Sviluppo di un algoritmo di calcolo per l'ottimizzazione integrata aerostrutturale di pale per aerogeneratori

Questo lavoro di tesi si pone come obiettivo la realizzazione di un algoritmo di ottimizzazione integrato, funzionale alla progettazione preliminare di pale per aerogeneratori; in particolare, lo scopo del suddetto codice sarà quello di massimizzare un opportuno indicatore di prestazione, la cui scelta sarà discussa nella trattazione che segue. A tale scopo, dovranno essere considerati alcuni aspetti di natura strutturale e altri di carattere aerodinamico, i quali, interagendo tra di loro, determineranno la qualità delle prestazioni della macchina: sarà utilizzato un codice di aero-servo-elastico per il calcolo della produzione energetica (AEP) e dei carichi agenti sulla macchina; si usufruirà di un modello FEM 2D per la valutazione delle proprietà strutturali della pala e per verificarne la resistenza al danneggiamento (fatica e sforzi massimi ammissibili). Nella parte conclusiva sarà riportato un esempio di ottimizzazione aerodinamica e strutturale applicata ad una pala destinata ad una macchina da 2,2 MW di potenza nominale. L’algoritmo sviluppato presenta caratteri innovativi, sia nelle modalità di risoluzione di un problema così complesso (numericamente e fisicamente), sia per le sue possibilità di impiego, anche a livello industriale.