Ottimizzazione e realizzazione di pale aeroelastiche in composito per un modello di aerogeneratore eolico da galleria del vento

This paper presents the thesis project and the development of a technology that has led to the creation of aeroelastic blades for a wind turbine model in wind tunnel. The work is part of a three-year project and has been developed in a phase where the design and the construction of the first working model was completed. In particular, we will analyze the technologies available today to create aeroelastic blades of composite materials, from which to draw guidelines for the project. Then, we will present in detail all stages, both numerical and experimental, which led to the project. It will be described how to set the numerical optimization based on finite element and multibody softwares; it will be shown every phase of lamination of the artefacts and the correlation between the experimental results and the virtual model developed. Finally, is shown the study on the possibility of incorporating fiber optic sensors in the blades.

In questo elaborato di tesi si presenta il progetto e lo sviluppo di una tecnologia che ha portato alla realizzazione di Pale aeroelastiche di un modello di aerogeneratore eolico da galleria del vento. Il lavoro fa parte di un progetto triennale e si inserisce in una fase in cui il progetto e la realizzazione di un primo modello funzionante, è stata compiuta. In particolare, si analizzeranno le tecnologie disponibili al giorno d’oggi per realizzare pale aeroelastiche con materiali compositi, da cui estrarre linee guida per il progetto. Successivamente si esporranno nel dettaglio tutte le fasi, sia numeriche sia sperimentali, che hanno portato alla realizzazione del progetto. Si descriverà come si è impostata l’ottimizzazione numerica basata su software ad Elementi finiti e Multicorpo; si mostreranno tutte le fasi costruttive e di laminazioni dei manufatti e la correlazione tra i risultati sperimentali e le uscite del modello virtuale sviluppato. Come ultimo aspetto, si presenta lo studio effettuato sulla possibilità di inglobare sensori a fibra ottica all’interno delle pale.