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LA VERITAT
(www.amics21.com)

Introducción a la teoría de las turbinas eólicas1
por Manuel Franquesa
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Extracto del libro “Kleine Windräder : Berechnung u. Konstruktion” - Wiesbaden ; Berlin : Bauverlag, 1989. ISBN 3-7625-2700-8 2 Autor y traductor del libro arriba mencionado. Todos los derechos reservados. © 2009 Manuel Franquesa i Voneschen, Castelldefels, Spain

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2 ÍndicePrefacio............................................................................................................................. 3 Prólogo que mi mentor de la época, Prof. Dr. Theo Ginsburg ......................................... 4 Introducción del libro “Kleine Windräder” ...................................................................... 6 1. Funcionamiento y rendimiento de unaturbina eólica ............................................ 8 1.1 La potencia de una masa de aire en movimiento.................................................... 8 1.2 El rotor eólico ideal: límite de Betz....................................................................... 9 1.3 Primeras conclusiones importantes de la fórmula de Betz ................................... 15 1.4 El rotor eólico noideal: rendimiento.................................................................... 18 1.5 El rendimiento de un aerogenerador..................................................................... 20 1.6 Velocidad específica de un rotor eólico ............................................................... 22 1.7 Velocidad de giro de un rotor eólico.................................................................... 26 1.8 Par de giro de un rotor eólico ............................................................................... 28 1.9 Las características de potencia y par de giro de un rotor eólico........................... 30 1.9.1 La característica potencia versus velocidad de giro .............................................. 30 1.9.2 La característica par de giro versusvelocidad de giro........................................... 31 2. Las palas de una turbina eólica............................................................................... 33 2.1 Teoría del ala ........................................................................................................ 33 2.1.1 Nociones generales................................................................................................ 33 2.1.2 Fuerzas aerodinámicas del ala ............................................................................... 34 2.1.3 Cálculo de las fuerzas de sustentación y resistencia.............................................. 35 2.1.4 Polares de un perfil ................................................................................................ 36 2.1.5Fineza de un perfil ................................................................................................. 39 2.2 Las palas de un rotor eólico.................................................................................. 40 2.2.1 El elemento de pala................................................................................................ 40 2.2.2 La velocidad específicalocal................................................................................. 40 2.2.3 Acción del viento sobre el elemento de pala ......................................................... 41 2.2.4 Ángulo óptimo de ataque....................................................................................... 43 2.2.5 Anchura óptima del elemento de pala................................................................... 45 2.2.6 Diseño de las palas óptimas de un rotor eólico ..................................................... 45 3. Cálculo de la energía a partir del clima eólico....................................................... 47 3.1 Generalidades ....................................................................................................... 47 3.2 Medición del viento...