A gravidade cria a mesma carga na raiz da pá durante toda uma volta?

Resposta direta

Não. A gravidade continua para baixo no referencial fixo, mas os eixos próprios da pá giram. Portanto, seu peso produz componentes de carga na raiz da pá que variam com o azimute. Uma análise de cargas do rotor eólico deve preservar essa mudança de coordenadas, em vez de descrever o peso como uma única carga local de flexão inalterada.

Separe a gravidade do carregamento centrífugo

A gravidade atua de acordo com a massa e o campo gravitacional. O carregamento centrífugo, em uma descrição no referencial girante, depende da velocidade de rotação e da distância à linha de rotação. Eles têm direções diferentes e variações distintas com a posição do rotor. Um rotor parado pode ter cargas gravitacionais sem os mesmos termos de inércia de rotação. Combiná-los em uma única “carga de peso da pá” pode ocultar qual condição de operação ou parada o cálculo estrutural representa.

Interprete o braço de alavanca variável

Para uma pá idealizada girando em um plano vertical, o momento da gravidade em relação à raiz muda à medida que a pá passa entre as posições horizontal e vertical. As componentes exatas dependem da geometria da pá, da inclinação do eixo e do ângulo de cone. Essa observação não determina uma vida em fadiga nem uma carga máxima na raiz: forças aerodinâmicas, inércia e eventos transitórios também contribuem. Ela explica por que a mesma aceleração gravitacional constante pode criar tensões cíclicas em um referencial girante da pá.

Solicite definições de carga discriminadas por azimute

Peça ao projetista que identifique o referencial, a referência de azimute e os casos combinados de carga usados na avaliação da raiz da pá. Uma única massa escalar continua sendo uma entrada útil, mas não substitui esses casos direcionais. Os sistemas de coordenadas do OpenFAST mostram por que os referenciais da pá e fixos são separados; eles não são um relatório de cargas MARSTON. Para o rotor real, exija sua geometria e a avaliação de cargas aprovada, em vez de multiplicar a massa pela aceleração da gravidade e tratar esse único número como uma condição completa de projeto da raiz. O momento gravitacional depende da distribuição de massa ao longo da pá, além da massa total. Um braço de alavanca maior pode alterar a flexão na raiz mesmo quando duas pás têm pesos idênticos na balança e contornos aerodinâmicos comparáveis.