AERODINÁMICA DE AEROTURBINAS DE EJE HORIZONTAL

5. TEORÍA DEL ELEMENTO DE PALA

La teoría del elemento de pala se basa en evaluar las fuerzas y momentos aerodinámicos que actúan sobre una rebanada de pala, para posteriormente obtener la resultante de estas acciones mediante la suma a lo largo de la pala.

Vamos a suponer un rotor de N palas girando sobre un eje horizontal a velocidad angular W con una corriente uniforme de viento de valor V1 en el infinito. Supongamos la pala dividida longitudinalmente en segmentos de longitud diferencial dr (Figura 5), cuyo perfil aerodinámico tome un ángulo q con el plano de rotación (Figura 6). Asumiendo que la interferencia de las otras palas es nula y que las fuerzas aerodinámicas sobre el elemento son debidas a la sustentación y resistencia de la sección aerodinámica considerada tenemos haciendo uso de la Figura 6;

 

 

Fig.5

 

Figu 6

donde, W es la velocidad relativa vista por el elemento de pala en su movimiento de rotación y f es el ángulo que forma la sustentación con la dirección perpendicular al plano del rotor.

Estas expresiones pueden ser integradas a lo largo de la pala para obtener las acciones sobre el rotor de la maquina.