Investigación y desarollo en energía eólica
Para los fabricantes de aerogeneradores, la finalidad básica
de la investigación y desarrollo en aerogeneradores es
la de ser capaces de fabricar máquinas cada vez más
rentables.
Fotografía de una simulación por ordenador de los
flujos de aire alrededor de una pala de rotor © Risoe National
Laboratory (Dinamarca).
Investigación
en aerodinámica básica
Los
ingenieros de aerogeneradores utilizan técnicas como la
de pérdida de
sustentación, que los diseñadores de aviones
tratan de evitar a cualquier precio. La pérdida de sustentación
es un fenómeno muy complejo, pues participan corrientes
de aire en tres dimensiones sobre las palas del aerogenerador
(por ejemplo, la fuerza centrífuga inducirá una
corriente de aire que hará que las moléculas de
aire se muevan de forma radial a lo largo de la pala, desde la
base hacia la punta de la pala).
Simulaciones por ordenador en 3D de los flujos de aire no se suelen utilizar en la industria aeronaútica, por lo que los investigadores de aerogeneradores tienen que desarrollar nuevos métodos y modelos de simulación por ordenador para tratar estos temas.
La dinámica de fluidos computacional, o CFD,
es un conjunto de métodos que tratan con simulaciones
de flujos de aire alrededor, por ejemplo, de una pala de aerogenerador.
El
dibujo muestra una simulación por ordenador de los flujos
y las distribuciones de presión alrededor de una pala
de aerogenerador moviéndose hacia la izquierda.
Dispositivos
de mejora aerodinámica
Un número creciente de tecnologías
conocidas de la industria aeronaútica están siendo
aplicadas en el rotor de los aerogeneradores para mejorar su
funcionamiento.
Un
ejemplo son los generadores de torbellinos, que son sólo
pequeñas aletas, a menudo de sólo 0,01 metros de
alto, situadas sobre la superficie de las alas del avión.
Las aletas están ligeramente inclinadas (unos pocos grados)
alternativamente hacia la izquierda y hacia la derecha. Las aletas
crean una ligera corriente de aire turbulento en la superficie
de las alas. La separación entre las aletas debe ser muy
precisa para asegurar que la capa turbulenta se disuelve automáticamente
en el borde posterior del ala.
Curiosamente,
la creación de estas diminutas turbulencias evita
que el ala del avión pierda sustentación a bajas
velocidades de viento.
Las palas de aerogeneradores son propensas a sufrir pérdida
de sustentación cerca de la base de la pala, donde los
perfiles son gruesos, incluso a bajas velocidades del viento.
Consecuentemente,
en algunas de las palas más nuevas puede encontrarse una
extensión de alrededor de 1 metro de longitud en el borde
posterior de la pala (cerca de la base) equipada con varios generadores
de torbellinos.
(Fotografía © LM Glasfiber A/S).
© copyright 2000 Søren Krohn.
Actualizado el 19 de enero 2001
http://www.windpower.org/es/tour/rd/index.htm
