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Selección Del Número De Palas Para Una Turbina Eólica

Previamente se revisaron los conceptos de solidez e índice de velocidad de punta, en los cuales aprendimos que si el número de palas en las aspas se incrementa las revoluciones por minuto RPM se reducen al igual que la velocidad en las puntas. Pero que otras consideraciones se deben de tomar en cuenta para la selección del número de palas?.

Si buscamos cuidadosamente nos daremos cuenta que la gran mayoría de los generadores eólicos medianos y grandes tienen aspas de 3 palas, porque raramente dos o cuatro?, ya sabemos que las RPM aumentan con menos palas, cierto?, pero además hay consideraciones estructurales y de estabilidad mecánica en seleccionar un número impar de palas.

Como un breve ejemplo consideremos una turbina con dos palas contra una de tres:

Sabemos de las paginas anteriores que el viento normalmente incrementa su velocidad en función proporcional con la altura, así que debido a esto en una turbina de dos palas en su posición vertical se tienen dos fuerzas de distinta magnitud que inciden en las palas, siendo más intensa la fuerza F1 que golpea la pala en su posición superior y con menos fuerza F2 en la pala inferior, a hora veremos que pasa con este tipo de rotor en su posición vertical




































Si comparamos la turbina de dos palas contra la de tres veremos que esta última tiene más ventajas desde el punto de integridad estructural. Cuando la pala P1 está arriba en la posicion vertical, las otras dos palas P2 y P3 no están completamente abajo como estarían en un sistema de dos palas únicamente con P4, esto disminuye la diferencia de fuerza del viento que incide entre la pala P1 y las palas P2 y P3 con respecto a la posición que se tendría con la pala P4 de un sistema de dos palas.

















F1
F2
Vibración del poste de la turbina debido a que la fuerza F1 es mayor que la fuerza F2
Cuando la pala superior esta en la parte mas alta recibe mas fuerza del viento lo que hace que esta se doble de manera considerablemente mayor que la inferior transmitiendo este esfuerzo y vibración a todo el sistema.
Doblamiento de la pala superior por acción de F1
Vista Lateral
Vista En Perspectiva
F1
F2
P1
P2
P3
P4


Como se puede apreciar en la figura, la diferencia de fuerza del viento que incide en P1 contra P2 y P3 es menor que con P4, ya que a mayor altura mayor velocidad del viento. Este diseño permite una operación más estable y con menos vibración en todo el sistema del rotor y la estructura.











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