Palas

Las palas de un aerogenerador tienen unos requerimientos similares a las alas de un avión. En ¿Por qué giran las palas? se explican los principios físicos que hacen que las palas del aerogenerador giren. La fuerza sobre una palas se puede descomponer en dos fuerzas: una similar a la que hace mantenerse al avión en el aire (fuerza de sustentación o lifting en inglés), que en el aerogenerador son las que hacen girar a las palas ; y otra fuerza (dragging ) se opone al flujo del aire y tiene que se compensada por el empuje de los motores del avión, o en el caso de los aerogeneradores, debe ser soportada por la Torre , que intenta doblar.

La relación entre estas dos fuerzas (lifting y dragging) depende de la forma de la sección de la pala (air foil en inglés). En la figura siguiente se muestran varios tipos. Lógicamente, se buscan diseños que maximicen la relación lift/drag. En general, las mejores relaciones lift/drag se tienen cuando la relación grosor a cuerda (distancia entre borde de entrada y salida del aire) es del orden del 10% al 15%.

Fig 1.

Las siguientes figuras muestran algunos detalles constructivos.

Fig 2.

Una diferencia importante entre las condiciones de trabajo de las palas de aerogeneradores y las alas de avión está en que el viento que "ve" el ala de un avión es uniforme, mientras que en que "ve" la pala de un aerogenerador no lo es.

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|Wrot| = 2 * π * DistanciaDeLaSecciónAlCentroDelHub * Viento

La dirección de este viento de rotación es un vector que está en el plano de giro de las palas, y por tanto es perpendicular al viento real (Win). El viento resultante (Wt) es la composición vectorial de ambos vientos.

Fig 3.

La influencia del viento que incide sobre cada sección de la pala se describe en la figura 2 de ¿Por qué giran las palas? Los vectores "Vientos totales" (en rojo) en esa figura corresponden con los Wt de la figura anterior. Para conseguir que el "angulo de ataque de la pala" (pitch) tenga un valor uniforme a lo largo de la pala, cada una de las secciones de la pala tiene una posición relativa respecto de la anterior sección donde se va compensado el efecto de estos . Ver la siguiente figura.

Fig 4.

Lógicamente, este valor de cambio de angulo de ataque por sección de la pala, depende de la magnitud del viento (V). En la práctica esto requiere un compromiso en el diseño.

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