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a che velocita di rotazione ( numero giri ) ci potrebbe essere la rottura delle pale ( in pvc su anima di ferro oppure in legno ) per un turbina che abbia un diametro di 3 metri (quindi le pale da 1.5 metri ) e con una macchina del genere con tre pale come si fa a calcolare la potenza supponendo un vento di 7 m/sec ?
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La potenza estraibile, data l'area spazzata dalla turbina e la velocità del vento è fornita dalla solita formuletta, accessibile a tutti e presente un poco ovunque sul forum:
P= R^2*pigreco*V^3*c*k = potenza meccanica sull'asse turbina in Watt
dove:
V= Velocità del vento = 7 m/sec
R= Raggio della girante/elica = 1,5 m
c= coefficente legato al tipo della turbina e alla sua costruzione = 0,35 circa per le turbine ad asse orizzontale HAWT
k= coefficiente in funzione delle unità di misura e densità dell'aria = 0,64
Nel tuo caso:
P= 1,5^2*3,14*7^3*0,35*0,64 = 542 W
Per quanto riguarda la rottura di pale ed elica, la questione è più complessa.
La rottura, o meglio le sollecitazioni sulle pale, dipendono essenzialmente da tre carichi:
- forza centrifuga
- componente aereodinamica di portanza (lift)
- componente aereodinamica di resistenza (drag)
In questo tipo di turbina, la sollecitazione massima si ha alla radice delle pale ed è data dalla somma vettoriale delle singole sollecitazioni.
Considerato che le pale hanno solitamente una sezione variabile in funzione della distanza dal centro di rotazione, la verifica di stabilità andrebbe eseguita in più punti.
Occorrerebbe anche non trascurare l'effetto fatica, ingente in una macchina funzionante a frequenze elevate.
Visita comunque il sito del pioniere e maestro Hug Piggot per maggiori dettagli pratici.
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