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Mejora de elevación para perfiles aerodinámicos gruesos y planos en las palas internas de grandes turbinas eólicas

Autores: Pucci, Micol; Zanforlin, Stefania

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejora de elevación para perfiles aerodinámicos gruesos y planos en las palas internas de grandes turbinas eólicas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Perfiles aerodinámicos gruesos
Resistencia estructural
Rendimiento aerodinámico
Perfiles aerodinámicos de espalda plana
Coeficiente de sustentación
Simulación numérica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los perfiles aerodinámicos gruesos suelen utilizarse en las secciones interiores de las palas en turbinas eólicas comerciales. La razón principal de esto es darle a la pala una mayor resistencia estructural, pero es bien sabido que los perfiles aerodinámicos gruesos degradan el rendimiento aerodinámico al estancarse a ángulos de ataque relativamente pequeños. La adopción de perfiles aerodinámicos de borde plano en lugar de bordes de fuga afilados permite mantener un alto coeficiente de sustentación en perfiles aerodinámicos gruesos. En este documento, proponemos un diseño de perfil aerodinámico novedoso basado en un flap pasivo para mejorar aún más el coeficiente de sustentación. Este nuevo diseño fue probado mediante simulación numérica en varios perfiles aerodinámicos con diferentes espesores máximos y diferentes espesores de borde de fuga. El diseño mejorado para perfiles aerodinámicos de borde plano produce un coeficiente de sustentación más alto, mientras que el comportamiento de arrastre está estrictamente relacionado con la forma del perfil aerodinámico base: algunos perfiles muestran una disminución en el arrastre a ciertos ángulos de ataque, mientras que otros exhiben un aumento en el arrastre. En conclusión, se analizan las implicaciones prácticas de la utilización del flap en una pala de última generación diseñada para una turbina eólica de 5 MW. Los hallazgos demuestran que, debido al coeficiente de sustentación mejorado, es factible acortar la cuerda manteniendo la producción de energía, reduciendo así los costos de material.

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