Tecnologia / Guia de engenharia
Corda, torção e geometria do perfil das pás eólicas
Um desenho de pá pode mostrar a forma sem comprovar a potência de saída. A corda, a torção e o perfil descrevem aspectos diferentes dessa forma, enquanto o ângulo de ataque depende do escoamento de ar relativo à seção em movimento.
Leia a geometria estação por estação.
Uma seção perto da raiz e outra perto da ponta ocupam raios diferentes. Mantenha visíveis seus planos de referência e dimensões locais, em vez de descrever a pá inteira com um único ângulo.
01 / Forma da seção
Um perfil aerodinâmico é uma seção transversal, não a pá inteira.
Um perfil aerodinâmico descreve uma seção da superfície aerodinâmica.
Um perfil aerodinâmico descreve uma seção da superfície aerodinâmica. Seu bordo de ataque, bordo de fuga, espessura e curvatura definem aspectos do perfil. A linha de corda une os bordos de ataque e de fuga; o comprimento da corda é medido ao longo dessa referência.
As definições de geometria de asa da NASA esclarecem esses termos. Aplicar esse vocabulário a uma pá em rotação não identifica um perfil MARSTON. Um desenho ou fotografia sem identificação de perfil não estabelece que a seção pertença a uma família específica de perfis publicados.
02 / Posição ao longo da envergadura
A corda precisa de uma estação radial.
A corda pode variar ao longo da pá.
A corda pode variar ao longo da pá. Registre a estação, sua origem de referência e se a distância é medida ao longo da pá ou a partir do eixo do rotor. Uma fotografia da raiz à ponta não substitui as informações de estações cotadas.
O raio do rotor e o comprimento da pá fabricada também têm origens diferentes. Um diâmetro nominal de rotor de 14 m não faz com que cada pá individual tenha exatamente 7 m. O arranjo do cubo e da raiz determina essa relação.
03 / Torção
A torção é uma mudança de orientação das seções.
A torção descreve como a orientação da corda de uma seção muda ao longo da pá em relação a uma referência geométrica definida.
A torção descreve como a orientação da corda de uma seção muda ao longo da pá em relação a uma referência geométrica definida. Ela difere de um ângulo de ajuste geral da pá. Ambos exigem um eixo, uma referência zero e uma convenção de sinais.
Se dois desenhos usam planos de referência diferentes, seus valores numéricos de torção não podem ser comparados diretamente. Preserve primeiro a convenção e, depois, peça ao projetista responsável que estabeleça uma representação comum. Trata-se de interpretação de desenhos, não de uma instrução para alterar a pá.
04 / Escoamento relativo
O ângulo de ataque depende da condição operacional.
O ângulo de ataque compara a direção da corda com o escoamento relativo local.
O ângulo de ataque compara a direção da corda com o escoamento relativo local. Para uma seção em rotação, esse escoamento envolve tanto o escoamento de entrada quanto o movimento da seção. Em geral, não é o mesmo que um ângulo medido em relação ao vento estacionário do local.
A orientação geométrica de uma pá pode permanecer inalterada enquanto seu ângulo de ataque muda durante a operação. Assim, “mais torção” ou um ângulo de ajuste maior não comprova, por si só, mais sustentação, melhor eficiência ou adequação a todas as velocidades do vento.
05 / Base do desempenho
Uma descrição do perfil não é uma curva de potência.
Um resultado de desempenho de seção precisa de seu perfil, das condições de ensaio ou cálculo e do estado da superfície.
Um resultado de desempenho de seção precisa de seu perfil, das condições de ensaio ou cálculo e do estado da superfície. Um resultado do rotor completo também representa como as seções interagem no rotor montado. Mantenha separados esses dois limites de evidência.
Perguntas úteis para comparação incluem qual estação foi avaliada, qual revisão da geometria foi representada e como as condições foram escolhidas. Use o guia do coeficiente de potência para distinguir grandezas aerodinâmicas da potência elétrica de saída.
06 / Registro da geometria
Preserve as referências sem inventar uma otimização.
Um resumo geométrico pode identificar estações radiais, corda, orientação das seções, identificação do perfil e desenho aplicável.
Um resumo geométrico pode identificar estações radiais, corda, orientação das seções, identificação do perfil e desenho aplicável. Declare se as informações são dados publicados de produto, uma ilustração conceitual ou uma proposta de novo projeto.
O material GFRP e os diâmetros nominais confirmados de MARSTON não estabelecem distribuições reais de corda, ângulos de torção ou resultados de otimização. Discuta essas questões com as evidências de projeto aplicáveis, enquanto o guia de velocidade de ponta explica separadamente a relação geométrica ligada à velocidade de operação.
Continue a análise com Pás eólicas de GFRP versus fibra de carbono: compare o componente.
Continue a análise com Passo fixo ou variável: diferenças em relação à orientação.
Continue a análise com Coeficiente de potência eólica, limite de Betz e potência de saída.
Amplie a análise da geometria com o escoamento relativo e o ângulo de ataque, os coeficientes de sustentação e arrasto, o número de Reynolds e a similaridade do escoamento, e a solidez do rotor e o número de pás.
Informações gerais: NASA Glenn: corda e geometria do perfil aerodinâmico · NASA Glenn: ângulo de ataque e sustentação. Essas referências explicam conceitos do setor; são independentes dos documentos aplicáveis a produtos e projetos MARSTON.
Prepare as informações para esta análise.
Use a lista de verificação para organizar as informações do projeto. Identifique os itens indisponíveis e guarde as referências dos documentos.
| Item de análise | Informações a fornecer | Finalidade |
|---|---|---|
| Identificação da seção | Designação do perfil e revisão da geometria | Saiba qual forma está representada. |
| Referência da estação | Posição radial, origem e convenção de distância | Compare a mesma parte da pá. |
| Corda | Referência do bordo de ataque ao bordo de fuga e unidades | Evite confundir a corda com o comprimento da pá. |
| Orientação | Referência da torção, ajuste geral e sinal | Interprete os ângulos de maneira coerente. |
| Limite da evidência | Condições de seção versus resultado do rotor completo | Mantenha a geometria separada da potência de saída comprovada. |
Questões de engenharia.
O que é a corda?
A referência da seção que une os bordos de ataque e de fuga; seu comprimento difere da envergadura da pá.
Torção e passo são idênticos?
A torção varia a orientação das seções ao longo da pá; o passo se refere ao ajuste da pá em torno de seu próprio eixo longitudinal.
O ângulo de ataque é um ângulo fixo do desenho?
Não. Ele depende do escoamento relativo local e da orientação da seção.
O raio do rotor é o comprimento de cada pá?
Não necessariamente. A geometria do cubo e da raiz afeta a relação entre eles.
Esta página identifica os perfis aerodinâmicos de MARSTON?
Nenhum perfil real ou distribuição de corda ou torção é atribuído aqui.
Uma pá de aparência lisa comprova eficiência?
A aparência, por si só, não comprova o desempenho aerodinâmico ou da máquina completa.
Consulta técnica
Traga as informações do seu projeto para a conversa.
Um desenho de pá pode mostrar a forma sem comprovar a potência de saída. Compartilhe as informações disponíveis e o escopo de equipamentos que deseja analisar em uma cotação técnica.