Nuovi test, nuovi dati, ancora difficoltà.

In una giornata particolarmente ventosa, venerdì 20 gennaio, abbiamo pensato di sfruttare l’occasione e misurare dati più realistici, avendo a che fare con vento “vero” a terra dell’ordine di 3-4 m/s, più che sufficienti per avviare la nostra piccola turbina. Purtroppo abbiamo avuto la dabbenaggine di non fissare il VentolINO al suolo, con conseguente rovinosa caduta della torretta e della turbina quando girava, più o meno, a 200 giri/min… caspita, un disastro! Il weekend è trascorso perciò nella riparazione del danno (oltre all’esternazione di colorite espressioni 😉 ) e nella nuova acquisizione di pochi dati, ancora con turbina priva di carico.

Ebbene, ancora non siamo ai risultati attesi: ci aspetteremmo valori di λ intorno a 1,4 – 1,5 , invece otteniamo poco più di 1,0. Eppure stiamo lavorando in similitudine geometrica e fluidodinamica con il VentolONE big!

Abbiamo avuto modo di notare, tra le altre cose, come il fissaggio delle pale sia particolarmente arduo, anzi, di fatto impossibile nella configurazione attuale: già a 100 giri/min queste subiscono una accelerazione centrifuga del centro di massa (posto, a circa 45mm dal perno di fissaggio) pari 2,6 g (circa 26 m/s²), che non è uno scherzo! Facile immaginare quello che poi accade nella realtà, cioè una “apertura” delle pale che, a lungo andare, tende a frenare la turbina stessa e a far scendere λ intorno a 0,75. Effettivamente non abbiamo pensato di misurare l’angolo di attacco dopo pochi giri, per vedere se lo spostamento è immediato, il che giustificherebbe il valore ridotto di λ. Rimedieremo!

Conclusioni parziali: accidenti, queste pale vanno fissate in qualche maniera! magari anche drastica (un ulteriore perno), pur di poter sviluppare test accurati e raggiungere l’obiettivo di definire i parametri ottimali per il nostro VentolINO.

Inoltre: l’apertura delle pale suggerisce un possibile sistema per la frenatura dinamica della turbina: come da figura che segue, si potrebbe immaginare un sistema a molla, con molla non lineare, che intervenga solamente oltre un certo numero di giri: da pensare!

(image from an unknown turbine report)

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As anyone can see in the above images we are getting on with tests. Unfortunately a wind gust dropped the VentolINO turbine down, so it took all the weekend to repair the damage: damn!

So we have some new data, but always lower than what we expected: since we works in geometric and fluid dynamics similarity, λ should reach a 1,4 – 1,5 value, like past summer. We noticed blades always pitch from 9 degrees outside, and than turbine comes to a smooth stop. So this could be the reason: it depends if it happens immediately, already at a low RPM. If so, a possible solution could be to add another one pin to prevent pitching.

This could also be a possible way to dynamically to slow down turbine RPM, may be with a non linear spring, just like the above image.