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Para estudiar como
se mueve el viento respecto a las palas del rotor de un aerogenerador,
hemos fijado lazos rojos en los extremos de las palas del rotor,
y lazos amarillos a una distancia al buje de aproximadamente
1/4 la longitud de la pala. A continuación dejamos los
lazos flotar en el aire libremente (en el dibujo no se han tenido
en cuenta las corrientes de aire creadas por las propias palas,
ni tampoco la fuerza centrífuga).
Las dos imágenes de esta página
le proporcionan una vista lateral de la turbina, y otra vista
desde la parte delantera de la turbina.
Dado que la mayoría de las turbinas
tienen una velocidad de giro constante, la velocidad a la que
se mueve la punta de la pala (velocidad periférica) suele
estar alrededor de 64 m/s, mientras que en el centro del buje
es nula. A un cuarto de la longitud de la pala, la velocidad
será entonces de 16 m/s. Los lazos amarillos, cerca del
buje del rotor, serán llevados más hacia la parte
de atrás de la turbina que los lazos rojos, en los extremos
de las palas. Esto es debido a que la velocidad en el extremo
de las palas es alrededor de 8 veces superior a la velocidad
del viento que llega enfrente de la turbina.
¿
Por qué están torsionadas las palas del rotor?
Las palas del rotor de los grandes aerogeneradores están
siempre torsionadas.
Visto desde la pala del rotor, el viento
llegará desde un ángulo mucho mayor (más
desde la dirección general de viento en el paisaje) conforme
nos desplazamos hacia la base de la pala, en el centro del rotor.
Tal como vio en la página sobre pérdida de sustentación, la
pala de un rotor dejará de proporcionar sustentación
si el viento llega con un ángulo de ataque demasiado grande.
Así pues, la pala debe estar alabeada,
con el fin de que el ángulo de
ataque sea el óptimo a lo largo de toda la longitud de
la misma. Sin
embargo, en el caso particular de aerogeneradores
controlados por pérdida
aerodinámica ("stall controlled") es importante
que la pala esté construida
de tal forma que la pérdida de sustentación se
produzca de forma gradual
desde la raíz de la pala y hacia el exterior a velocidades
de viento altas.
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