¿Qué es un ángulo de balanceo para una turbina eólica de 2 palas?

Las turbinas de dos palas experimentan mayores cargas diferenciales debido a la tensión desigual en el cubo causada por la cizalladura del viento a través del diámetro del rotor de la pala que las máquinas de tres palas.

Los cubos Teeter reducen ese esfuerzo diferencial reduciendo las fuerzas de corte y flexión en el conjunto de cubo / eje de transmisión.

La cizalladura del viento es cualquier cambio brusco en la velocidad del viento en una distancia relativamente corta. La mayoría de las veces vemos que la velocidad del viento aumenta relativamente rápido a medida que nos elevamos del suelo. Por ejemplo, no sería raro ver un cambio de medio metro / segundo en la velocidad del viento (o más) en un diámetro de rotor de 60 metros.

Para una máquina de dos cuchillas, esto puede significar un empuje mucho mayor contra la cuchilla en la parte superior que la cuchilla en la parte inferior cuando las cuchillas son verticales y un empuje igual cuando están horizontales. Si las cuchillas se unieran al cubo fijo sin mecanismo para reaccionar a estas fuerzas que cambian constantemente, el resultado serían fuerzas de flexión constantes en la unión del cubo y el eje de transmisión.

La solución en sistemas de dos palas es un cubo oscilante: un cubo con punto de pivote que permite que las dos palas giren hacia adelante y hacia atrás a medida que cambian las fuerzas.

Sin embargo, existe un ángulo de rotación natural en este punto de pivote (ángulo de balanceo) que depende de la velocidad del viento, el grado de cizalladura del viento, las fuerzas de empuje, las fuerzas de elevación, las fuerzas centrífugas y centrífugas.

Al diseñar estos cubos, con frecuencia es necesario limitar el grado de velocidad de rotación y hacer frente a los impactos del exceso de rotación.

Un aspecto de preocupación en los centros de balanceo es la introducción de un ángulo de ataque diferencial que puede exacerbarse en las puntas de las cuchillas, especialmente a las velocidades de rotación más altas cuando las puntas de las cuchillas comienzan a detenerse.

Teoría del momento del elemento de la cuchilla – Wikipedia

El ángulo de ataque del puesto a la velocidad nominal.

Aerogenerador de velocidad variable – Wikipedia

https://engineering.und.edu/calc

Varía de 1 a 12 grados para un rotor sin torsión.