Qualche passo avanti…fluidodinamico!


Nell’ambito dello studio della fluidodinamica del Ventolone, per arrivare a definire il profilo alare più adatto per le pale e possibilmente fornire una stima delle caratteristiche velocità del vento-potenza e velocità del vento-coppia motrice, ci stiamo imbattendo in un problema molto specifico.
Le VAWT (turbine eoliche ad asse verticale) sono di solito studiate attraverso un parametro adimensionale detto tip speed ratio, per il quale, limitatamente alle turbine Darrieus (cui anche il Ventolone fa riferimento), si indica in letteratura un valore di massima efficienza pari a 4-5.
Girovagando sul Web ho avuto modo di incontrare questo modello commerciale, molto simile al Ventolone. In base ai dati forniti dal sito emerge un valore di tip speed ratio mediamente pari a 1.
Delle due una: o ci siamo sbagliati tutti, oppure il valore di 4 è valido solo per le Darrieus reali, e non per le H-rotor come il Ventolone, per il quale si presuppongono valori inferiori.
Per intanto un passo avanti: abbiamo appurato che dal punto dell’estrazione dell’energia dal vento si possono utilizzare i profili alari tanto con concavità verso l’interno (soluzione comunemente adottata) quanto concavità verso l’esterno. Un calcolo di massima fornisce risultati assolutamente identici.

 
In figura: triangoli di velocità e valori della sola portanza per posizioni differenti della pala, di profilo MV-227, velocità del vento pari a 5 m/s, tip speed ratio pari a 3

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