No, no necesariamente A velocidades de viento más bajas, la turbina de conteo de pala más alta girará más rápido. A medida que aumenta la velocidad del viento, la velocidad de rotación aumentará a medida que las palas se estanquen y la turbina se desacelerará; En este régimen, una turbina de menor recuento de aspas girará más rápido. El bloqueo de la cuchilla ocurre porque el ángulo de ataque producido por la velocidad de la cuchilla (hacia arriba) y el viento entrante excede el ángulo de ataque de la cuchilla para el perfil aerodinámico. Puede ajustar la inclinación para reducir el bloqueo en la punta, pero esto reduce la elevación de las secciones internas de la cuchilla, y aún así reduce la velocidad de la punta. Para un gran número de cuchillas (5 o más), la fricción limitará la velocidad máxima y obstruirá el flujo en exceso (eventualmente se topará con la ley de Betz). El resultado final es que un mayor recuento de álabes produce turbinas que funcionan de manera óptima en un rango muy estrecho de bajas velocidades del viento y fuera de ese rango. Debido a que los vientos generalmente soplan de acuerdo con una amplia distribución de Weibull, una turbina de recuento de paletas más baja (2-4) generalmente extrae más potencia porque puede operar en un rango más amplio de velocidades del viento sin detenerse.
¿No giraría una turbina eólica más rápido si tuviera más palas?
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Sí, girará más rápido PERO
La ley de rendimientos decrecientes entra en juego muy rápidamente.
Las cuchillas deben estar perfectamente adaptadas, en peso, longitud y paso. Si no lo son, el molino de viento vibrará en el olvido. Es muy parecido a una hélice de avión, los cazas de alto rendimiento de la Segunda Guerra Mundial obtuvieron 4 palas, los bombarderos 3 y los transportes 2.
El proceso de fabricación de las aspas del molino de viento, probablemente sea el mismo que para los aviones, así que creo que así es como se hace. Cada hoja se pesa y mide y luego las hojas que son más parecidas se acoplan entre sí. Dependiendo de las tolerancias involucradas, este proceso puede dejar muchas cuchillas sin compañeros. Cuantas menos cuchillas necesiten coincidir entre sí, más probable es que el fabricante tenga menos huérfanos, cuchillas que no se pueden combinar con otras cuchillas. O bien, que el taller mecánico necesitará modificar las cuchillas ya construidas para que coincidan.
Estoy agregando la respuesta de John Clover aquí también. La inercia de la estructura de pala más grande requeriría velocidades de viento más altas para hacerla girar. Ese problema se está abordando utilizando materiales más ligeros, pero es un gran problema.
¿Cuánta fuerza quieres tener para construir en el pilar que sostiene esta turbina? Esto no es solo un problema de peso, también es un problema de torsión. Las cuchillas giratorias harán que el pilar se tuerza. Gira lo suficientemente rápido y el pilar se rompe.
¿Cuánta tierra hay disponible? La turbina más alta al viento (sí, todavía navego) recibe aire limpio; es aire que no se ve perturbado por haber pasado por una turbina. La próxima turbina será menos eficiente porque el aire no fluirá también, en el futuro esto puede ser un problema.
Finalmente, si estamos generando electricidad, queremos una rotación constante. Esto se hace de varias maneras, pero cambiar el tono de las cuchillas es vital. Más cuchillas significan un mecanismo más complejo para ajustar el tono.
Información adicional:
Acabo de ver un prototipo para una turbina eólica personal. Uso agrícola, muy probablemente. Utiliza 8 cuchillas, no tiene control de tono; y el puntal está montado en la parte trasera.
El montaje trasero significa que la unidad siempre se enfrentará al viento, ya que la unidad puede girar libremente sobre el pilar.
La velocidad de la tubería se controla usando lo que yo llamaría una transmisión GM Hydramatic.
La unidad está montada en un pilar de hormigón, el cableado eléctrico corre por el medio.
Cuchillas, parecen tener unos 5 pies de largo, toda la unidad tiene 12 pies de alto.
Las cuchillas del puntal se han fabricado con nylon, laminado de madera y otros materiales, que son fáciles de fabricar.
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