CFD-CLOUD


En los últimos años se ha progresado mucho en el desarrollo modelos matemáticos capaces de simular el comportamiento del viento en sitios de orografía compleja, lo cual es necesario para determinar el potencial energético de un parque eólico, y caracterizar el sitio para asegurar que las turbinas eólicas soportarán las cargas y esfuerzos del viento en los sitios que se coloquen. Estos modelos, muchos de ellos conocidos frecuentemente en el mundo de la industria como CFD por sus siglas en inglés “Computational Fluid Dynamics” se basan en la integración numérica de las ecuaciones que rigen la hidrodinámica de la atmósfera. Por ello suelen requerir mucho tiempo computacional, además de sistemas de cómputo potentes. ver más

Por otro lado, a pesar que diversas compañías de software han desarrollado modelos con interfaces que simplificar su usabilidad, se suele requerir de personal cualificado para saber configurar y preparar este tipo de simulaciones.

Por lo tanto, el objetivo del proyecto CFD-Cloud fue diseñar e implementar una plataforma que permitiera a través de una simple página web, que un usuario (industria, persona, consultoría, fabricante, etc.) pueda realizar evaluaciones de energía y caracterización de parques eólicos a través de cálculos CFD realizados en sistemas de Cómputo en Cloud.

Las características son:
1) Fácil: Se generaron algoritmos para realizar todo de forma automática con lo que los usuarios no requieren configurar el modelo y por ende no se requiere que el usuario tenga mínima idea de CFD.
2) Precisa en sitios de terreno complejo: El modelo CFD empleado es llamado CFDWind y ha sido desarrollado (y se encuentra en continuo desarrollo) en Cener desde hace 8 años a través de diversos proyectos de investigación con los cuales se ha sido validado y verificado extensivamente.
3) Rápida: El nuevo concepto del “Cloud-computing” ha entrado en auge muy recientemente en el mundo informático con la llegada de gigantes tecnológicos que han dedicado parte de sus centros masivos de cómputo para “alquilar” procesadores a demanda. Así como a través de Amazon-Cloud, Google-Cloud, Azure, etc. se pueden habilitar miles de procesadores (actualmente usamos más de 2000 cores) para ejecutar en paralelo el modelo CFD con lo que por un lado, es posible tener la solución en horas, lo que antes tomaba días, y por otro lado ya no es necesario invertir grandes cantidades de dinero en sistemas de cómputo muy potentes dedicados únicamente a estos cálculos.

A continuación se listan los principales hitos del proyecto
1) Sistemas de comunicación, control y gestión de tareas en la nube. Programación de todos los protocolos informáticos, estructura y gestión automatizada de datos para poder por un lado, habilitar y gestionar las máquinas de cálculo, los servicios de almacenamiento, el control y ejecución de los códigos, y por otro lado, conectar el servidor web de la plataforma (en el que CENER gestiona y controla el sistema) con el Cloud y con el usuario final.
2) Robustez del modelo base: Dado que el modelo CFD debe ser capaz de resolver una infinita tipología de casos de terrenos para cualquier usuario que use la plataforma, se adaptaron y validaron las características numéricas del modelo para que tuviera gran robustez numérica.
3) Estandarización y automatización del sistema: Generar los algoritmos y códigos para la construcción de la malla y configuración del dominio así como la definición apropiada de condiciones de frontera para configurar cualquier caso de terreno proporcionado por un usuario de forma automática.

Basados en los datos de entrada de un usuario, el sistema preparó, ejecutó y posproceso el caso de tal forma que la solución final está con tan solo presionar un botón en la página web.

  • Año: 2016
  • Sector estratégico: #EnergíasRenovablesyRecursos
  • Líder del proyecto: FUNDACIÓN CENER – CIEMAT
  • Socios del proyecto: ACCIONA-Energía
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