Tema: Por que el viento hace girar un aerogenerador

Iniciado por Breitling

Bueno, pues nada. Cuando consigáis resolver el enigma de la aparición de energía de la nada, nos lo contáis a todos. Igual merecéis el Nobel por reinventar la física.

Hombre Breitling, si decir que la fuerza del viento que aprovecha un aerogenerador, es únicamente la que incide en sus palas, es reinventar la física, que baje Dios y lo vea.

Yo creo que lo de la densidad en la fórmula es por el peso, ya que la fórmula es la de la energía cinética del viento, pero con la velocidad elevada al cubo.

Iniciado por EOLIN

Hombre Breitling, si decir que la fuerza del viento que aprovecha un aerogenerador, es únicamente la que incide en sus palas, es reinventar la física, que baje Dios y lo vea.

Reinventar la física es decir que "el viento empuja las palas", entre otras cosas.

Cuando integras en el tiempo (y para hablar de energía hay que hablar de masa y tiempo) áreas que en su desplazamiento alrededor de una generatriz describen una superficie, es esa superficie la que tienes que tener en cuenta para los cálculos. Tienes que aprender a diferenciar las fuerzas que hacen que la pala sustente y comience y mantenga el movimiento, a las masas y tiempos que atraviesan esa superficie y aportan energía.

Debi haber escuchado a mi madre y estudiar, jeje, para saber si te entendí Breitling, ¿basicamente lo que eso significa es que el viento "ve" una pala mas ancha por el desplazamiento que esta tiene mientras el viento termina de pasar por ella? ¿por eso es que entre mas palas agregas menos impacto tiene en el rendimiento o no esta relacionado?

Iniciado por Breitling

Reinventar la física es decir que "el viento empuja las palas", entre otras cosas.

Cuando integras en el tiempo (y para hablar de energía hay que hablar de masa y tiempo) áreas que en su desplazamiento alrededor de una generatriz describen una superficie, es esa superficie la que tienes que tener en cuenta para los cálculos. Tienes que aprender a diferenciar las fuerzas que hacen que la pala sustente y comience y mantenga el movimiento, a las masas y tiempos que atraviesan esa superficie y aportan energía.

Eolin no cae en la cuenta de que un generador lleno de palas con gran angulo de ataque ya existe (las multipala tipo americano), y que su rendimiento es muchisimo mas bajo que una eolica rapida. Precisamente por eso, por que una gran superficie de palas y un gran angulo de ataque hara de freno aerodinamico en cuanto la maquina quiera subir de revoluciones. Se empeña en considerar solo el viento meteorologico y no cae en la cuenta de que la maquina gira y la pala se encuentra con otro viento que se genera durante su propio movimiento y que la frenara si las palas no estan acordes para ese viento relativo

Sigo con mi bizcocho

Iniciado por Breitling

Reinventar la física es decir que "el viento empuja las palas", entre otras cosas.

Cuando integras en el tiempo (y para hablar de energía hay que hablar de masa y tiempo) áreas que en su desplazamiento alrededor de una generatriz describen una superficie, es esa superficie la que tienes que tener en cuenta para los cálculos. Tienes que aprender a diferenciar las fuerzas que hacen que la pala sustente y comience y mantenga el movimiento, a las masas y tiempos que atraviesan esa superficie y aportan energía.

Lo de "empuja", es porque yo no tengo una litaratura técnica tan refinada como vosotros los ingenieros, pero creo que ya me entiendes, de todas formas tenéis toda mi admiración y envidia, sana por eso.
Dices que tengo que aprender a diferenciar las fuerzas que hacen que la pala se sustente, comience y mantenga el movimiento, eso ya lo entiendo, enviaste un dibujo muy ilustrativo que explicaba lo de la sustentación, pero como hay otra parte de la pala que no sustenta, podrías explicarme a poder ser con otro dibujo, como actúa el viento en la parte de la pala que va más rápida que él, o sea al viento relativo, para que deje en la misma una cantidad de energía tan importante.

Iniciado por Alex_M

Cualquier sección de la pala recibe una velocidad de viento relativa cuando la pala está en movimiento, la diferencia radica en que la velocidad de una sección de pala depende de su distancia media al eje del rotor siguiendo esta fórmula:

Vp = w*R

Donde w es la velocidad angular del rotor en radianes por segundo y R es la distancia media de la sección de pala al eje del rotor en metros. Por ejemplo, si consideramos una sección de una pala de 29 m de longitud que está comprendida entre los 18 y 19 metros de la misma, R valdrá 18.5 m. Este último multiplicado por la velocidad angular del rotor te dará la velocidad de esa sección de la pala.

De esta forma, la velocidad relativa del viento respecto a la pala aumenta con el aumento de la distancia de la sección de pala al eje del rotor, por lo tanto ésta será casi igual a la velocidad del viento en la sección de pala más cercana al eje del rotor (donde la pala se une con el buje) y máxima en la punta de la pala.

Es cierto lo que dices que si el rotor está parado, la velocidad relativa del viento es solamente la velocidad del viento en si.

Ahora, ¿por qué digo que tienes que usar la velocidad relativa y no la velocidad del viento para tus cálculos de energía? Por el hecho de que quieras usar sólo el área de la pala para determinar su eficiencia. Éste no es el principio por el cual se dedujo el teorema de Betz y por lo tanto no puedes utilizar la velocidad del viento en si en la fórmula de potencia.

Espero haber sido claro.

Saludos.

En realidad lo único que quiero saber como actúa el viento en la parte de la pala que vá más rápida que él, lo del viento relativo creo que es el viento que la pala encuentra a su paso, o sea, es como si yo voy corriendo a más velocidad que el viento real, el viento relativo sería el que me encuentro de cara ¿Como me puede producir un "empuje" por la espalda? ese viento que me da enla cara.
Y otra cosa que si no tienes inconveniente, te agradecería me aclararas, pues esa fórmula que pones unos galones no se despejarla, no tengo vuestros conocimientos, es lo siguiente, con una velocidad del viento de 12 m/s. se tendría que hecer el cálculo sobre 32,3 m/s.según tú me has indicado con aterioridad ¿Pero si el viento es de 2 m/s., que resultado daría?.
Un saludo.

Iniciado por EOLIN

Dices que tengo que aprender a diferenciar las fuerzas que hacen que la pala se sustente, comience y mantenga el movimiento, eso ya lo entiendo, enviaste un dibujo muy ilustrativo que explicaba lo de la sustentación, pero como hay otra parte de la pala que no sustenta, podrías explicarme a poder ser con otro dibujo, como actúa el viento en la parte de la pala que va más rápida que él, o sea al viento relativo, para que deje en la misma una cantidad de energía tan importante.

Todas las partes de la pala sustentan, en mayor o menor grado pero todas sustentan. A ver si con esta serie de gráficos lo entiendes:



Este sería un esquema de la pala del aerogenerador, puedes ver la sección de su perfil, un esbozo del cono del rotor y el plano de giro de todo el rotor. Supongamos que la pala está parada, sobre ella incide el viento y se genera la primera sustentación "S" que la puedes descomponer en dos fuerzas, una "R" que es la resistencia que genera la pala al viento, y otra "A" que seria la fuerza de avance, la que consigue que la pala se ponga a girar en su plano. Bien, pues desde el momento en que esto ocurre, el esquema varía:



La pala tiene ya una velocidad lineal de traslación "V1", que sumada vectorialmente a la velocidad del viento real genera el viento relativo, el que de verdad influye ahora en las fuerzas sobre la pala. Este viento ves que es significativamente mayor al real. Supongamos que la pala sigue acelerando, las fuerzas serían ahora así:



La velocidad lineal mayor, aun con un viento real constante, hacen que el viento relativo sea mucho más grande. La sustentación pues sería mucho mayor. Si te fijas he girado un poco la pala, eso es lo que realmente ocurre en los grandes aerogeneradores, cambian el ángulo de ataque de sus palas para disminuirlo y hacer que la sustentación se mantenga constante, lo que hace que la pala gire también a velocidad constante y no se siga acelerando.

Qué pasa en el extremo marginal de la pala? Que la velocidad lineal es enorme, pero el diferencial de superficie es mucho menor y además está revirada para ofrecer menos ángulo de ataque. Por tanto, aunque el viento relativo sea inmenso, la sustentación es muy similar a la de los casos anteriores:



Así pues, si divides la pala en trozos, desde su raíz hasta el extremo marginal, las velocidades lineales aumentan, también lo hace su viento relativo, pero disminuye el ángulo de ataque y la superficie del trozo a considerar, por lo que la sustentación se mantiene más o menos constante en toda la pala, toda ella trabaja.

Pero OJO !!, insisto que esto es relativo a las fuerzas que hacen que gire la pala. Para la energía tendrás que tener en cuenta la masa de viento, la superficie de barrido y el tiempo. Y todo esto, aunque sin gráficos, es lo que ya te expliqué hace tres años y lo que viene en los enlaces que te he puesto días atrás.

Iniciado por Breitling

Todas las partes de la pala sustentan, en mayor o menor grado pero todas sustentan. A ver si con esta serie de gráficos lo entiendes:



Este sería un esquema de la pala del aerogenerador, puedes ver la sección de su perfil, un esbozo del cono del rotor y el plano de giro de todo el rotor. Supongamos que la pala está parada, sobre ella incide el viento y se genera la primera sustentación "S" que la puedes descomponer en dos fuerzas, una "R" que es la resistencia que genera la pala al viento, y otra "A" que seria la fuerza de avance, la que consigue que la pala se ponga a girar en su plano. Bien, pues desde el momento en que esto ocurre, el esquema varía:



La pala tiene ya una velocidad lineal de traslación "V1", que sumada vectorialmente a la velocidad del viento real genera el viento relativo, el que de verdad influye ahora en las fuerzas sobre la pala. Este viento ves que es significativamente mayor al real. Supongamos que la pala sigue acelerando, las fuerzas serían ahora así:



La velocidad lineal mayor, aun con un viento real constante, hacen que el viento relativo sea mucho más grande. La sustentación pues sería mucho mayor. Si te fijas he girado un poco la pala, eso es lo que realmente ocurre en los grandes aerogeneradores, cambian el ángulo de ataque de sus palas para disminuirlo y hacer que la sustentación se mantenga constante, lo que hace que la pala gire también a velocidad constante y no se siga acelerando.

Qué pasa en el extremo marginal de la pala? Que la velocidad lineal es enorme, pero el diferencial de superficie es mucho menor y además está revirada para ofrecer menos ángulo de ataque. Por tanto, aunque el viento relativo sea inmenso, la sustentación es muy similar a la de los casos anteriores:



Así pues, si divides la pala en trozos, desde su raíz hasta el extremo marginal, las velocidades lineales aumentan, también lo hace su viento relativo, pero disminuye el ángulo de ataque y la superficie del trozo a considerar, por lo que la sustentación se mantiene más o menos constante en toda la pala, toda ella trabaja.

Pero OJO !!, insisto que esto es relativo a las fuerzas que hacen que gire la pala. Para la energía tendrás que tener en cuenta la masa de viento, la superficie de barrido y el tiempo. Y todo esto, aunque sin gráficos, es lo que ya te expliqué hace tres años y lo que viene en los enlaces que te he puesto días atrás.

Bueno está claro que el viento relativo es el que encuentra la pala a su paso y es el que influye de verdad en las fuerzas sobre la pala,¿ como actuaría en el siguiente caso?:
Un aerogenerador como el descrito anteriormente, lo penemos en marcha, pero de momento no sopla nada de viento real, las palas empezan a girar a 19 rpm, el viento relativo que en encuenta la pala a su paso es de 60 m/s. en el extremo y 30 m/s. en el centro, según la teoría descrita tendría que estar generando algo, ¿ó no es así?

Iniciado por EOLIN

Un aerogenerador como el descrito anteriormente, lo penemos en marcha, pero de momento no sopla nada de viento real, las palas empezan a girar a 19 rpm, el viento relativo que en encuenta la pala a su paso es de 60 m/s. en el extremo y 30 m/s. en el centro, según la teoría descrita tendría que estar generando algo, ¿ó no es así?

No, no es así. A ver Eolín... si el viento real es nulo, las palas no pueden empezar a girar, eso ya de momento. Y si fuera el caso de que estaban girando y se acaba el viento real, queda un viento relativo que en este caso coincidirá en dirección con el plano de giro pero sentido contrario. Sería lo mismo que si en el primer gráfico haces soplar al viento en horizontal y desde la izquierda, no en vertical. Las fuerzas aerodinámicas estaría generando sustentación en el lado contrario de la pala, frenándola hasta pararse.

No confundas generar electricidad con movimiento del rotor. Puede estar girando y no generando nada porque no llega al mínimo para excitar el generador. Mezclas unos conceptos con otros y eso es lo que te lía la visión global.

Iniciado por Breitling

No, no es así. A ver Eolín... si el viento real es nulo, las palas no pueden empezar a girar, eso ya de momento. Y si fuera el caso de que estaban girando y se acaba el viento real, queda un viento relativo que en este caso coincidirá en dirección con el plano de giro pero sentido contrario. Sería lo mismo que si en el primer gráfico haces soplar al viento en horizontal y desde la izquierda, no en vertical. Las fuerzas aerodinámicas estaría generando sustentación en el lado contrario de la pala, frenándola hasta pararse.

No confundas generar electricidad con movimiento del rotor. Puede estar girando y no generando nada porque no llega al mínimo para excitar el generador. Mezclas unos conceptos con otros y eso es lo que te lía la visión global.

De eso que dices "que si el viento real es nulo, las palas no pueden empezar a girar", nada de nada, a menos de que te refieras a máquinas pequeñas, ó me hayan engañado en curso que hice de Ecotecnia, según yo tengo entendido el aerogenerador lo conectan a la Red para excitar los polos del generador asíncrono denominado de jaula normalmente, que funciona como un motor, suelen ser de 4/6 devanados,ó polos, 13/19 rpm.,(Dependiendo de las velocidades del viento utilizan 4 polos,ó 6 si el viento es más fuerte) éstos generadores eléctricos tiene un deslizamiento positivo y otro negativo, es de un % sobre las rpm. nominales del generador, por ejemplo 1.500 rpm, deslizamiento de un 1%, a plena carga iría a 1.485 rpm, ahora si recibe una fuerza exterior, que hace girar las palas en su misma direción lo suficientemente potente, pasaría de rpm. lo pondría a 1515 rpm. que es cuando generaría el nominal del generador. Estos datos de las rpm. y los polos los pone el fabricante en la publicidad de la máquina, si no tuvieran ninguna trascendencia en el funcionamiento, yo creo que no los pondrían. En cuanto a la teoría esa del viento relativo, no nos vamos a poner de acuerdo, yo no me creo que una pala reciba viento de dos direcciones muy diferentes y que éstas impriman una fuerza a la pala en el mismo sentido de su marcha, bueno cada uno tenemos nuestra opinión.

Un saludo

Iniciado por EOLIN

En cuanto a la teoría esa del viento relativo, no nos vamos a poner de acuerdo, yo no me creo que una pala reciba viento de dos direcciones muy diferentes y que éstas impriman una fuerza a la pala en el mismo sentido de su marcha, bueno cada uno tenemos nuestra opinión.

Tú opinas que no te lo crees. Yo sin embargo aseguro que es así, lo dice la física. Si fuera de otra forma, no funcionarían los aerogeneradores, ni los barcos de vela, ni los aviones, etc etc... No hay dos vientos, hay uno sólo y es el relativo, suma vectorial del viento real y el aparente producido por el movimiento de la pala. Y eso es así te lo creas o no. Y como está visto que ni demostrándote físicamente la realidad te lo vas a creer, pues punto pelota.

Eso sí, no me vuelvas a pedir que te haga más dibujitos, no me hagas perder el tiempo si no vas a creer nada de lo que se te demuestra con la ciencia en la mano. Para visionarios seguro que hay otros foros.

Iniciado por Breitling

Tú opinas que no te lo crees. Yo sin embargo aseguro que es así, lo dice la física. Si fuera de otra forma, no funcionarían los aerogeneradores, ni los barcos de vela, ni los aviones, etc etc... No hay dos vientos, hay uno sólo y es el relativo, suma vectorial del viento real y el aparente producido por el movimiento de la pala. Y eso es así te lo creas o no. Y como está visto que ni demostrándote físicamente la realidad te lo vas a creer, pues punto pelota.

Eso sí, no me vuelvas a pedir que te haga más dibujitos, no me hagas perder el tiempo si no vas a creer nada de lo que se te demuestra con la ciencia en la mano. Para visionarios seguro que hay otros foros.

Breitling, te agradecería que me informaras sobre el físico/s, ó el libro donde se explica la teoría esa del viento relativo y aparente para palas de aerogenerador ó barcos (En aviación si tiene mucha relevancia el viento relativo). El hecho de que te pida que me demuestres tu teoría con dibujos (Lamento hacerte trabajar no era mi intención), no quiere decir que tenga que estar de acuerdo con ella, creo yo, pero no me has contestado al ejemplo que te puse, cuando un aerogenerador está girando las palas a 19 rpm y no hay un viento real significativo, ó nulo, que aunque tú digas que no, si es así, pero eso no lo dice la física, lo dicen los fabricantes de aerogeneradores.
Un saludo.

Otra vez ???

http://libros.redsauce.net/EnergiasA...DFs/02Eolo.pdf

Ahí lo tienes bien desmenuzado, específico para palas de aerogenerador. Y no es que lo diga un libro o un físico, es la FISICA como ciencia, aplicable de la misma forma a aviones, palas, barcos, cualquier cosa que sea capaz de generar sustentación por efecto Bernoulli y se mueva en el seno del fluído que se la genera.

Y sí te he contestado, creo que debes leer con más atención y no cerrar los ojos antes de acabar:

No, no es así. A ver Eolín... si el viento real es nulo, las palas no pueden empezar a girar, eso ya de momento. Y si fuera el caso de que estaban girando y se acaba el viento real, queda un viento relativo que en este caso coincidirá en dirección con el plano de giro pero sentido contrario. Sería lo mismo que si en el primer gráfico haces soplar al viento en horizontal y desde la izquierda, no en vertical. Las fuerzas aerodinámicas estaría generando sustentación en el lado contrario de la pala, frenándola hasta pararse.

Iniciado por Breitling

Otra vez ???

http://libros.redsauce.net/EnergiasA...DFs/02Eolo.pdf

Ahí lo tienes bien desmenuzado, específico para palas de aerogenerador. Y no es que lo diga un libro o un físico, es la FISICA como ciencia, aplicable de la misma forma a aviones, palas, barcos, cualquier cosa que sea capaz de generar sustentación por efecto Bernoulli y se mueva en el seno del fluído que se la genera.

Y sí te he contestado, creo que debes leer con más atención y no cerrar los ojos antes de acabar:

Bueno Breitling, ya me he leido la parte referente a las palas del aerogenerador, de la pagina web del Profesor Pedro Fernández Diez y coincide con lo que vosotros manteneis, tanto tú, como Alex, a ver si yo lo he entendido bien.
Las fuerzas que empujan la pala de un aerogenerador eólico, no son tan solo las del viento real, sino también el viento relativo y el viento aparente, pongo un ejemplo:
El aerogenerador de siempre, de una potencia de 500 Kw. con vientos de 12 m/s., está parado, empieza a soplar el viento y como consecuencia de ello, las palas empiezan a jirar a las 19 rpm., el viento real que incide en la parte de la pala que vá mas lenta deja en ella una potencia de 150 Kw., y el viento relativo que provoca la pala en su recorrido, que sería igual a la velocidad tangencial que tenga la pala en ese punto, junto al viento aparente, dejaría en la pala una potencia de 350 Kw., esto es un ejemplo a grosomodo del funcionamiento de la máquina. Tan solo dime si lo he entendido bien, o nó. Ya no molestaré más. Un saludo.

Iniciado por EOLIN

Bueno Breitling, ya me he leido la parte referente a las palas del aerogenerador, de la pagina web del Profesor Pedro Fernández Diez y coincide con lo que vosotros manteneis, tanto tú, como Alex, a ver si yo lo he entendido bien.
Las fuerzas que empujan la pala de un aerogenerador eólico, no son tan solo las del viento real, sino también el viento relativo y el viento aparente, pongo un ejemplo:
El aerogenerador de siempre, de una potencia de 500 Kw. con vientos de 12 m/s., está parado, empieza a soplar el viento y como consecuencia de ello, las palas empiezan a jirar a las 19 rpm., el viento real que incide en la parte de la pala que vá mas lenta deja en ella una potencia de 150 Kw., y el viento relativo que provoca la pala en su recorrido, que sería igual a la velocidad tangencial que tenga la pala en ese punto, junto al viento aparente, dejaría en la pala una potencia de 350 Kw., esto es un ejemplo a grosomodo del funcionamiento de la máquina. Tan solo dime si lo he entendido bien, o nó. Ya no molestaré más. Un saludo.

Eolin, es que NO hay varios vientos. Hay uno solo, que es la suma de varias componentes, una debida al viento meteorologico y otra debido al movimiento. Pero no puedes aislarlas y que las palas respondan a unas si y a otras no. La pala solo puede responder al unico viento con el que se encuentra (que no, que no se encuentra con varios, solo se encuentra con uno) Es como cuando hace viento y llueve. Las paredes de tu casa se mojan, y eso que tienes tejado. Por que no puedes aislar la caida vertical de las gotas del movimiento horizontal que les imprime el viento; el movimiento de las gotas es oblicuo

Y , por cierto, si es verdad que algunos grandes generadores arrancan sin viento. Pero no es por una razon aerodinamica, sino electrica. Arrancan asi por que la compañia electrica usa sus generadores como motor para que empiecen a moverse a velocidad de sincronismo electrico y luego sea posible acoplarlos con facilidad, cuando se pongan a generar, con la red electrica. Se ordena su arranque mediante electricidad. Y una vez en marcha, pasaran a ser generadores en sincronismo con la red y , esta vez si, empujados por el viento (bueno, y por alguna razon mas )

Vas mejor, pero no consigues entender el concepto. Como veo que tienes paciencia, voy a hacer uso de la mia. Olvida cifras y palas, vamos a hablar sólo de viento, a ver si captas la idea. Si lo entiendes así, ya le pondremos cifras más tarde.

Viento sólo hay uno, lo que ocurre es que se descompone o consta de dos o varias componentes, pero a efectos de trabajo es sólo uno. Tengo que intentar que lo entiendas:

1.- Día de viento en calma, viento real nulo (geostrófico, térmico, etc... no vamos a entrar en detalles de su procedencia). El caso es que no se mueve una hoja. Ese es el viento real que ves en los gráficos. Ese es el que te digo que si no existe es imposible que un aerogenerador se ponga en marcha. Esto lo entendemos, no?

2.- Ese mismo día, te subes a un monopatín y avanzas por la calle. Se genera un viento aparente debido a tu velocidad en el monopatín. Toma ese nombre porque no es un viento real sino consecuencia de tu movimiento. Pero en la cara notas viento, verdad? Y de dónde? Justo de la dirección en que te mueves y sentido contrario a tu movimiento. Bien hasta ahora, no?

3.- Volvamos a la situación inicial, misma calle, tú quieto en ella, perro ahora sí sopla viento real de una determinada intensidad, y pongamos que sopla por tu lado izquierdo perpendicular a la dirección hacia donde miras. en otras palabras: lo sientes en tu oreja izquierda. Seguimos bien, no?

4.- Ponte ahora en marcha otra vez con el monopatín, ya sabes que aparecerá ese viento aparente de frente a ti causado por tu movimiento. Pero... qué curioso! Ahora no sientes el viento ni en tu oreja izquierda ni en tu frente, sino un poco en diagonal por tu lado izquierdo. Por qué? Porque estás sintiendo el viento relativo, que es suma vectorial de los dos anteriores. No sientes un viento por un lado y otro por otro, sino un único viento que es el que te afecta.

Eso es el viento relativo, el único que cuenta en cuanto a fuerzas que hacen que el aerogenerador se ponga en marcha y mantenga su movimiento. Ahora sí?

buenas, pues a mi si que ma quedao claro.

ahora tengo una duda y puede que se aleje del tema, si es así me enviáis a tomar viento"", cuando leía tu ejemplo pensaba en el metro y estaba viendo un viento aparente del copón y todo el remolino que ahí se genera, a parte de la gran velocidad, entiendo que la depresión de la estación tendrá que ver con eso?

solo es que se me pasó por la cabeza

Salud

A qué te refieres con depresión de la estación? No logro entender lo que comentas.

bueno quizá quería decir que al ser la estación un sitio cerrado se generaba un cacao del 15 ya que el aire no tiene mucha salida y eso no pasaría a campo abierto

salud

Claro, todo esto tiene sentido en regímenes laminares de viento, si son turbulentos poco hay que aprovechar. Por eso los aerogeneradores se colocan siempre lo más alto posible y alejados de obstáculos que impidan ese flujo laminar.

Lo que ocurre tras el vagón es todo el jaleo provocado por la resistencia de forma, y en un sitio cerrado como un túnel tiene que tener un efecto de frenado del copón.
Capítulo 2. Resistencia de forma

Iniciado por Breitling

Vas mejor, pero no consigues entender el concepto. Como veo que tienes paciencia, voy a hacer uso de la mia. Olvida cifras y palas, vamos a hablar sólo de viento, a ver si captas la idea. Si lo entiendes así, ya le pondremos cifras más tarde.

Viento sólo hay uno, lo que ocurre es que se descompone o consta de dos o varias componentes, pero a efectos de trabajo es sólo uno. Tengo que intentar que lo entiendas:

1.- Día de viento en calma, viento real nulo (geostrófico, térmico, etc... no vamos a entrar en detalles de su procedencia). El caso es que no se mueve una hoja. Ese es el viento real que ves en los gráficos. Ese es el que te digo que si no existe es imposible que un aerogenerador se ponga en marcha. Esto lo entendemos, no?

2.- Ese mismo día, te subes a un monopatín y avanzas por la calle. Se genera un viento aparente debido a tu velocidad en el monopatín. Toma ese nombre porque no es un viento real sino consecuencia de tu movimiento. Pero en la cara notas viento, verdad? Y de dónde? Justo de la dirección en que te mueves y sentido contrario a tu movimiento. Bien hasta ahora, no?

3.- Volvamos a la situación inicial, misma calle, tú quieto en ella, perro ahora sí sopla viento real de una determinada intensidad, y pongamos que sopla por tu lado izquierdo perpendicular a la dirección hacia donde miras. en otras palabras: lo sientes en tu oreja izquierda. Seguimos bien, no?

4.- Ponte ahora en marcha otra vez con el monopatín, ya sabes que aparecerá ese viento aparente de frente a ti causado por tu movimiento. Pero... qué curioso! Ahora no sientes el viento ni en tu oreja izquierda ni en tu frente, sino un poco en diagonal por tu lado izquierdo. Por qué? Porque estás sintiendo el viento relativo, que es suma vectorial de los dos anteriores. No sientes un viento por un lado y otro por otro, sino un único viento que es el que te afecta.

Eso es el viento relativo, el único que cuenta en cuanto a fuerzas que hacen que el aerogenerador se ponga en marcha y mantenga su movimiento. Ahora sí?

Gracias Breitling por tu paciencia, esto de los vientos real, relativo y aparente, ya lo entendí con los dibujos, pero ahora lo entiendo más, una consideración:
Entiendo que hay una máquina destinada a generar electricidad que recibe la fuerza del viento real y ésta es transmitida al generador eléctrico, como consecuencia de este "empuje" que recibe la máquina del viento real, se produce otra fuerza de empuje superior debido al movimiento de las palas, que incluye viento real + aparente = relativo, podrías decirme en rango de importancia, cual es más importante en terminos de potencia, el real, ó el aparente porducido por el movimiento de las palas o el monopatín.
Un saludo

Eloisa, creo que tienes razón, hay dos componentes una debida al viento meteorológico que te lo entrega la naturaleza a una velocidad, y el otro que lo produce la máquina con la rotación de sus palas, como el origen de estos vientos es distinto, querría saber el rango de importancia de cada uno, en términos de potencia.
He visto mucha veces en campos eólicos con muchas máquinas, que están todas paradas excepto una, supongo que debe ser el chivato, quiero decir que cuando ésta que está en movimiento empieza a generar, dará la orden para que encheguen todas las demás. De todas formas las palas de los aerogeneradores hacen la función de volante de inercia, quiero decir que si la máquina está parada totalmente, al viento le va a costar mucho moverla, sin embargo si ya está en marcha, el empuje del viento es mucho más efectivo, cuando yo era joven, había otros coches que no son como los de ahora y a veces no arrancaban y tenías que empujarlos, y te dabas cuenta de que el primer empujón para mover el coche te costaba mucho, pero cuando éste ya estaba en movimiento te iba costando menos y la velocidad que cogía el coche era mayor, la energía cinética.

Iniciado por EOLIN

Entiendo que hay una máquina destinada a generar electricidad que recibe la fuerza del viento real y ésta es transmitida al generador eléctrico, como consecuencia de este "empuje" que recibe la máquina del viento real, se produce otra fuerza de empuje superior debido al movimiento de las palas, que incluye viento real + aparente = relativo, podrías decirme en rango de importancia, cual es más importante en terminos de potencia, el real, ó el aparente porducido por el movimiento de las palas o el monopatín.

Aquí es donde empiezas a perderte, pero vamos a intentar que no te desvíes.

Ya te hemos dicho que no hay dos vientos sino uno sólo, el relativo. Ese es el que genera la sustentación en las palas. Y si te refieres a qué componente de ese viento es más importante, pues depende de la sección de la pala en la que lo consideres:

1.- Divide mentalmente la pala en secciones, desde la raíz hasta la punta o marginal. Hazlas de longitudes iguales.

2.- En la sección más cercana a la raíz de la pala el viento aparente será muy pequeño debido a que la velocidad lineal de esa sección de la pala es pequeña (su viento aparente). Sin embargo la superficie es grande, por lo que la sustentación generada por ella será digamos "x".

3.- Ve ahora a la sección más al extremo o marginal de la pala, esa sección viajará a una velocidad lineal mucho más alta (su viento aparente). Pero como su superficie es muy reducida respecto a la sección de la raíz, pues el resultado de sustentación será aproximadamente "x" también.

Ya ves entonces que da igual la relación viento real / viento aparente, porque la forma de la pala, su perfil y su torsión harán que la sustentación sea más o menos uniforme en todas las secciones.

Pero ojo !! Aquí es donde no debes perderte y no liar conceptos como ya te dije. Hasta ahora hemos hablado de fuerzas que hacen que todo el rotor se ponga en movimiento y mantenga su rotación. Realmente es lo que interesa, puesto que al generador le deberemos proporcionar esa rotación para la cual esté diseñado. Pero a la hora de hablar de potencias, debes dejar de lado todas estas fuerzas que ya están haciendo su trabajo generando y manteniendo rotación, y pasar a hablar de masas.

Es la masa del aire en movimiento la que tiene una energía cinética que transformas en energía mecánica y posteriormente eléctrica. Y la potencia contenida en ella es función de su densidad (d), del área de barrido de las palas en rotación (A), y de la velocidad del viento real (sólo el real, v). Y la fórmula ya te la puse al comienzo:

P = 1/2 d * A * v3