Turbinas Eolicas

ALAVÉS DE TURBINAS EÓLICAS

LA AERODINÁMICA

La aerodinámica desarrolla el flujo de aire. Si se consideran flujos estacionarios y con un espacio de rendimiento que hará que el flujo de la misma velocidad y dirección, haga que la trayectoria sigua por un punto P será seguida por cualquier otra partícula que alcance dicho punto. Dicha trayectoria se llama línea de corriente, y tiene la propiedad de que el flujo de aire es tangente a ella en todo punto.

Relación entre flujos

d/dx (Pw.A.w)=0

Donde x es la coordenada en la dirección del flujo. La ley de continuidad resulta del hecho que no existen fuentes ni sumideros de flujo y el flujo del aire, a velocidades subsónica se pudieran considerar incompresible, con lo cual w es constante. Debido a ello, la ecuación de continuidad se simplifica y establece que la velocidad del aire y la sección del tubo de flujo son inversamente proporcionales.

POTENCIA DEL ALABÉ

El viento se llama disco actuador y su sección determina la extracción de energías cinéticas al viento, pero no se especifica en qué otro tipo de energía se convierte, como por ejemplo el aire que se desplaza en una sección constante al disco en proporción a la energía del flujo de salida al de entrada, que como entre el flujo de aire así será la velocidad que se mueva el disco o también al mismo tiempo la energía disminuya con relación al área del perfil.

FUERZA DE ARRASTRE

Todo cuerpo sumergido en un fluido viscoso es sometido a una fuerza en la del flujo llamada fuerza de arrastre FD, y el alerón es diseñado para evitar la turbulencia en el flujo de aire, y así minimizar la fuerza FD, cuando es constante al ángulo de ataque supera ciertos valor, de flujo que deja de ser laminar y las líneas de corriente que se separan la superioridad del alerón y cuando el alerón trabaja en estas condiciones, la fuerza de arrastre aumenta considerablemente, y se dice que el alerón entra en pérdida.

Líneas de corriente en torno al alerón, fuerza de sustentación FL y fuerza de arrastre.

Energías que actúan en la Torre

Las turbinas eólicas tienen una estructura o torre que soporta las palas y que se presentan, naturalmente, resistencia al viento perturbando el flujo de aire tanto por delante como por detrás.

Cuando una pala de la turbina está en una posición angular alejada de la torre, la velocidad del viento no es alterada por la presencia de la misma y sin embargo, al aproximarse a la torre, el viento sobre la pala aumenta levemente y luego se reduce bruscamente. Mientras la variación aproximada a la velocidad del viento en dirección al eje y con respecto a la posición angular de las palas, así como la naturaleza periódica pueda ser impulsivamente del viento resultante produce una significativa cantidad de energía a frecuencias armónicas de la velocidad de rotación.

La Perturbación ocasionada por la sombra de la torre sobre cada pala y el viento efectivo en función de la posición de la pala.

El efecto de la sombra de la torre es especialmente severo en turbinas de eje horizontal con un rotor detrás de la torre y pues la velocidad del viento experimentada por las palas puede ser incluso anularse detrás de la estructura de la torre.

VIENTO CON RESPECTO A LA ALTURA

La variación de la velocidad del viento con

...