Aerodinamica Del Rotor De Una Turbina Eolica.Pdf

UNPA Introducción y aspectos técnicos del control de máquinas eólicas

Ing. R. Oliva - 1998

Tema 1.2.3 Aerodinámica del Rotor
El rotor se ubica al comienzo de la cadena de conversiónenergética de una máquina eólica. Es por eso que sus propiedades mecánicas y aerodinámicas afectan fuertemente el funcionamiento del sistema. La capacidad de un rotor eólico de convertir en potencia mecánicala mayor parte de la energía del viento que barre la superficie de la máquina, es una consecuencia de su diseño aerodinámico. Este diseño tiene por lo tanto un fuerte impacto también en la viabilidadeconómica del aerogenerador. Otro punto de vista no tan obvio, es la capacidad del sistema de convertir en un movimiento aproximadamente uniforme la energía del viento, que es por naturaleza decarácter aleatorio. Esta propiedad facilita la conversión de la energía, simplifica las tareas de control y reduce las cargas estructurales a que se ve sometida la máquina. Esto muestra la importancia dedisponer de un conocimiento básico de las propiedades aerodinámicas de una máquina eólica, tanto en lo que respecta a los temas técnicos de su control, como a la posibilidad de evaluar económicamentelas soluciones. 1.2.3.1 Fuerzas aerodinámicas en un perfil Las fuerzas que aparecen en un perfil de rotor, y que son las que permiten la extracción de potencia mecánica del flujo de aire, dependen devarios factores. Se suelen considerar dos casos fundamentales: a) Rotor estático b) Rotor en movimiento giratorio, a ω rad/seg a) Rotor estático Suponemos en principio un perfil estático de cuerda tque presenta una superficie S a una corriente de aire de velocidad V= V∞ . Se considera que la corriente llega al perfil formando un ángulo α con la cuerda t. Este es el ángulo de incidencia,denotado i por algunos autores [LeGourrieres83]. Sobre éste perfil estático (figura 1.2.3 I) se producirá, por efecto de V, una fuerza aerodinámica distribuida. En algunos textos se la denomina Acción...