calculo del viento
Páginas: 31 (7532 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2013
Trabajo de investigación sobre:
“Variación del viento con altura y orografía del lugar”.
Prof.: Hernán Cortez
Asignatura:
ENE Nivel III
Alumnos:
Reinaldo Saavedra
Felipe Saldivia
Índice.
Origen de la energía eólica.
Clasificación de los vientos.
Perfil vertical de la velocidad del viento
1. Variación delviento con la orografía.
1.1. Brisas de mar y tierra
1.2. Brisas de montaña y valle.
1.3. El sistema de vientos de ladera.
1.4. Sistema de vientos de valle.
1.5. Sistema de vientos de montaña-llanura
1.6. Flujos inducidos por forzamientos orográficos
1.7. Flujos sobre montañas
1.8. Efecto Föhen
1.9. Flujos canalizados
.Origen de la Energía Eólica.
Todas las fuentes de energía renovables (excepto la mareomotriz y la geotérmica), e Incluso la energía de los combustibles fósiles, provienen, en último término, del sol. El sol irradia 174.423.000.000.000 kWh de energía por hora hacia la Tierra. En otras palabras, la Tierra recibe 1,74 x 1017 W de potencia.
Alrededor de un 1% a un 2% de la energíaproveniente del sol es convertida en energía eólica. Esto supone una energía alrededor de 50 a 100 veces superior a la convertida en biomasa por todas las plantas de la tierra.
La potencia emitida por el Sol sobre la superficie de la esfera que tiene al Sol como su centro y el radio promedio de la trayectoria terrestre es de 1.37 kW/mt2 (constante solar fuera de la atmósfera). La potencia incidesobre un disco circular con un área de 1.27 x 1014 m2. La potencia emitida a la Tierra es, por tanto, de 1.74 x 1017 W.
En promedio, la producción primaria neta de las plantas está alrededor de 4.95 x 106 calorías por metro cuadrado y por año. Esto es la producción primaria neta global, es decir, la cantidad de energía disponible en todos los posteriores eslabones de la cadenaalimenticia/energética.
El área de la superficie de la Tierra es de 5.09 x 1014m2. Así pues, la cantidad de potencia neta almacenada por las plantas es de 1.91 x 1013W, lo cual equivale al 0.011% de la potencia emitida a la Tierra
El viento se produce por el movimiento de las masas de aire en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera. Dentro de ella, los vientos que tendrán interés desde el Punto de vistaenergético son los que se producen a nivel de la superficie terrestre.
Los movimientos de masas de aire hay que buscarlos en los gradientes de presión existentes, que en último término son debidos a los gradientes térmicos originados por la radiación solar recibida sobre la tierra. Es decir, las capas de aire caliente ascienden dejando hueco libre para las capas de aire frío, generando así elmovimiento de las capas de aire.
El gradiente horizontal de presiones viene representado en los mapas meteorológicos mediante las isobaras, que son líneas que unen los puntos de igual presión. Otra forma usual de representar las presiones son los mapas de isohipsas. En ellos se representa la altura a la cual se tiene una determinada presión.
Los movimientos de masas de aire tienden a compensarlas diferencias de presión, de modo que, a mayor gradiente de presión, mayor velocidad de viento.
La fuerza de presión por unidad de masa perpendicular a las isobaras es -1/ρ⋅∂p/∂n, siendo ∂p/∂n el gradiente horizontal de presión. Por tanto, cuanto más juntas estén las isobaras, mayor será el gradiente de presión.
En principio, el movimiento de las masas de aire se realiza de las altas alas bajas presiones, perpendicularmente a las isobaras. Sin embargo, en la atmósfera libre el viento sopla paralelo a las isobaras, dejando las zonas de altas presiones a la derecha y las bajas a la izquierda en el hemisferio norte. Esto es debido a la presencia de la fuerza de Coriolis, f=-2⋅Ω⋅sen ϕ⋅v, donde Ω es la velocidad angular de la tierra, ϕ es la latitud, y v la velocidad del viento....
Trabajo de investigación sobre:
“Variación del viento con altura y orografía del lugar”.
Prof.: Hernán Cortez
Asignatura:
ENE Nivel III
Alumnos:
Reinaldo Saavedra
Felipe Saldivia
Índice.
Origen de la energía eólica.
Clasificación de los vientos.
Perfil vertical de la velocidad del viento
1. Variación delviento con la orografía.
1.1. Brisas de mar y tierra
1.2. Brisas de montaña y valle.
1.3. El sistema de vientos de ladera.
1.4. Sistema de vientos de valle.
1.5. Sistema de vientos de montaña-llanura
1.6. Flujos inducidos por forzamientos orográficos
1.7. Flujos sobre montañas
1.8. Efecto Föhen
1.9. Flujos canalizados
.Origen de la Energía Eólica.
Todas las fuentes de energía renovables (excepto la mareomotriz y la geotérmica), e Incluso la energía de los combustibles fósiles, provienen, en último término, del sol. El sol irradia 174.423.000.000.000 kWh de energía por hora hacia la Tierra. En otras palabras, la Tierra recibe 1,74 x 1017 W de potencia.
Alrededor de un 1% a un 2% de la energíaproveniente del sol es convertida en energía eólica. Esto supone una energía alrededor de 50 a 100 veces superior a la convertida en biomasa por todas las plantas de la tierra.
La potencia emitida por el Sol sobre la superficie de la esfera que tiene al Sol como su centro y el radio promedio de la trayectoria terrestre es de 1.37 kW/mt2 (constante solar fuera de la atmósfera). La potencia incidesobre un disco circular con un área de 1.27 x 1014 m2. La potencia emitida a la Tierra es, por tanto, de 1.74 x 1017 W.
En promedio, la producción primaria neta de las plantas está alrededor de 4.95 x 106 calorías por metro cuadrado y por año. Esto es la producción primaria neta global, es decir, la cantidad de energía disponible en todos los posteriores eslabones de la cadenaalimenticia/energética.
El área de la superficie de la Tierra es de 5.09 x 1014m2. Así pues, la cantidad de potencia neta almacenada por las plantas es de 1.91 x 1013W, lo cual equivale al 0.011% de la potencia emitida a la Tierra
El viento se produce por el movimiento de las masas de aire en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera. Dentro de ella, los vientos que tendrán interés desde el Punto de vistaenergético son los que se producen a nivel de la superficie terrestre.
Los movimientos de masas de aire hay que buscarlos en los gradientes de presión existentes, que en último término son debidos a los gradientes térmicos originados por la radiación solar recibida sobre la tierra. Es decir, las capas de aire caliente ascienden dejando hueco libre para las capas de aire frío, generando así elmovimiento de las capas de aire.
El gradiente horizontal de presiones viene representado en los mapas meteorológicos mediante las isobaras, que son líneas que unen los puntos de igual presión. Otra forma usual de representar las presiones son los mapas de isohipsas. En ellos se representa la altura a la cual se tiene una determinada presión.
Los movimientos de masas de aire tienden a compensarlas diferencias de presión, de modo que, a mayor gradiente de presión, mayor velocidad de viento.
La fuerza de presión por unidad de masa perpendicular a las isobaras es -1/ρ⋅∂p/∂n, siendo ∂p/∂n el gradiente horizontal de presión. Por tanto, cuanto más juntas estén las isobaras, mayor será el gradiente de presión.
En principio, el movimiento de las masas de aire se realiza de las altas alas bajas presiones, perpendicularmente a las isobaras. Sin embargo, en la atmósfera libre el viento sopla paralelo a las isobaras, dejando las zonas de altas presiones a la derecha y las bajas a la izquierda en el hemisferio norte. Esto es debido a la presencia de la fuerza de Coriolis, f=-2⋅Ω⋅sen ϕ⋅v, donde Ω es la velocidad angular de la tierra, ϕ es la latitud, y v la velocidad del viento....
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.