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Pale (quantit, profilo alare / profili alari, materiali, ecc.) : QUI TUTTE LE DOMANDE E DUBBI

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  • Pale (quantit, profilo alare / profili alari, materiali, ecc.) : QUI TUTTE LE DOMANDE E DUBBI

    A questo link:

    http://www.dpa.unina.it/coiro/italiano/index.html

    si pu vedere in quale direzione si stanno muovendo alcuni ricercatori.

    Considerando le collaborazioni dovremmo pensare che la cosa sia seria.

    Il profilo alare della turbina verticale sembra interessante per la sua semplicità,
    ma volevo chiedere ai forumisti se qualcuno aveva già realizzato prototipi con
    tale profilo e tecnica di costruzione.

    Mi fate conoscere le vostre impressioni ?

    saluti - heim

  • #2
    Buon giorno a tutti.
    Visto che sono nuovo inanzi tutto mi presento.
    Mi chiamo Fulvio, mi occupo di manutenzione in aeronautica, per passione volo in aliante.

    Da un po' di settimane ( prima di scoprire questo forum ), complice anche una gita volovelistica nel nord europa e la vista di distese di generatori eolici, mi balocco con l'idea di realizzare un generatore eolico casalingo. (Pensavo ad un rotore di circa 150-200 cm di diametro)
    Mi piacerebbe concentrarmi piu' sulla realizzazione della turbina che sulla parte elettrica visto che mastico un po' meglio l'aerodinamica e posso mettere a frutto un po' d'esperienza aeromodellistica.
    O cosi iniziato a scaricare qualche documento, tra i vari rintracciati su internet, che parlava di turbine eoliche.
    Se da una parte ho trovato molto materiale per calcolare rendimenti teorici ecc.. non ho trovato nulla sui tipi di profili impiegati nella realizzazione delle pale.
    Su internet si trovano molti listati di profili ma si riferiscono sempre o a eliche, o a rotori d'elicottero o ali di aerei o aeromodelli.

    Siete a conoscenza di profili dedicati? e naturalmente alla reperibilità delle loro coordinate?

    Ho notato che molti generatori di piccole dimensioni ( tipicamente quelli per uso marino) usano delle pale praticamente prive di profilo... in pratica lamiere appena incurvate.

    L'idea di realizzare le pale in poliuretano ricoperto di fibra di vetro similmente alle semiali degli aeromodelli di maggiori prestazioni.
    Per la sperimentazione dei profili le pale potrebbero essere lasciate senza il rivestimento e la sagoma in poliuretano ottenuta iniettando la schiuma direttamente in uno stampo contenente un longheroncino in legno o aluminio.

    Un saluto a tutti, Fulvio

    Edited by PescatoreDiNuvole - 13/9/2005, 14:30

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    • #3
      CIAO

      come t sono alle prese con la costruzione di un rotore per un generatore orrizzontale .....

      io ho osservato i generaoti eolici che offre il mercato....... ho notato che quelli con il miglior rendimento hanno pale a profilo alare ..... con parte pi larga al centro e via via a punta all'estremità , (l'inverso delle ventole per fare aria) ..

      La forma dovuta al fatto che la velocità periferica della pala talmente alta che li la spinta del vento nulla .... mentre la spinta del vento tutta concentrata verso il centro del rotore dove la velocità di rotazione inferiore (mantenedo costante la velocita di rotazione angolare) e il vento spinge la pala.

      poi un'altra cosa o notato l'angolo medio che la pala fa con il perno di rotazione intorno ai 15 ......


      ciao

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      • #4
        CITAZIONE (Dan73 @ 13/9/2005, 14:41)
        CIAO

        come t sono alle prese con la costruzione di un rotore per un generatore orrizzontale .....

        io ho osservato i generaoti eolici che offre il mercato....... ho notato che quelli con il miglior rendimento hanno pale a profilo alare ..... con parte pi larga al centro e via via a punta all'estremità , (l'inverso delle ventole per fare aria) ..

        La forma dovuta al fatto che la velocità periferica della pala talmente alta che li la spinta del vento nulla .... mentre la spinta del vento tutta concentrata verso il centro del rotore dove la velocità di rotazione inferiore  (mantenedo costante la velocita di rotazione angolare) e il vento spinge la pala.

        poi un'altra cosa o notato l'angolo medio che la pala fa con il perno di rotazione intorno ai 15 ......


        ciao

        Ciao a tutti!
        Dan non sono daccordo con te! Non vero che la parte periferica della pala non riceve spinta dal vento, altrimenti che motivo ci sarebbe di averla!!!????.....il discorso ben pi complesso e dipende dalla velocità di ogni singolo punto lungo la pala, che chiaramente massima all'estremità e pari a zero al centro. Ad esempio per un rotore di 2 metri di diametro cher gira a 300 giri/min sia ha che all'estrimtà la velocità periferica sarà pari a 113 Km/h, mentre se prendiamo un punto posto a 0,5 metri dal centro la velocità sarà di 56,5 Km/h.

        Altra cosa su cui non sono daccordo: non vero che l'angolo medio delle pale di 15 gradi.....se proverai a costruire un pala ad inclinazione unica di 15 vedrai che il tuo rotore girerà molto piano....


        http://www.ds-cats.com/~kurisawa/aeronauti...ls/01-0027.html

        Al link sopra trascritto trovate tantissimi profili aerodinamici......l'unico problema che in giapponese (credo), ma comunque si riesce ad avere tutti i disegni e le coordinate dei profili....

        biggrin.gif tongue.gif biggrin.gif tongue.gif

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        • #5
          Ciao Paolo

          Si hai ragione il discorso un po pi complesso ........... ,
          il fatto di rastremare le pale all'estremità,
          ...... come dicevi ...... tu le velocità periferiche delle pale sono in genere superiori alla velocità del vento, per quello che ho letto questo fa si che il vento in prossimità dell'estremità contribuisca pochissimo o niente nello spingere la pala;

          L'angolo di rotazione delle pale di 15..... quello che in genere si trova sui generatori in commercio ......

          Poi la velocità di rotazione influenzata non solo dalla forma della pala ma sopratutto dal numero di pale , + PALE - VELOCITA' DI ROTAZIONE

          Cosa ne pensi ?

          Ciao


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          • #6
            Dunque...
            Quello che segue deriva dall'esperienza con eliche d'aereo e rotori d'elicottero per cui prendetelo con beneficio d'inventario e spero di non mettere nessuno fuori strada..

            ...verso l'estremità le pale sono rastremate, credo, per ridurre la resistenza indotta (Similmente a quanto avviene per le ali elittiche degli aeroplani o le eliche dei medesimi) , mentre per compensare la differente velocità a cui lavora il profilo alle diverse distanze dal centro di rotazione si interviene sia sul profilo medesimo ( modificandolo dalla radice all'estremit&agrave sia ( ed in maniera vistosa) sullo svergolamento della pala, ovvero la corda media del profilo non parallale dalla radice all'estremita ma torta per matenere il piu' costante possibile l'angolo d'incidenza che dato dalla composizione della velocità e direzione del vento con la velocità e direzione di rotazione del profilo.

            l'angolo di rotazione..... quello che conta l'angolo d'incidenza con cui lavora il profilo in ogni singola sezione della pala. Questo molto diverso dall'angolo con cui il vento investe il rotore per quanto scritto sopra. a 15 gradi di incidenza la maggior parte dei profili già stallata generalmente se ricordo bene si ha la massima efficienza attorno ai 6-9 gradi e la massima portanza attorno ai 12-13.

            Purtroppo per quanto sia difficile progettare un elica d'aereo... credo sia piu' semplice ottimizzarla per il lavoro che vogliamo farle fare.
            Questo perch in un elica i parametri a cui lavora li decide il pilota che sa' a quale velocità e numero di giri questa da' il meglio delle prestazioni.
            Un generatore eolico invece deve adattarsi ai capricci del vento al quale purtoppo ( ma forse per fortuna rolleyes.gif ) non possiamo imporre di spirare alle velocità per cui abiamo deciso di calcolare il nostro rotore.

            Quanto alla velocità di rotazione non sono convinto che dipenda dal numero di pale ma forse piu' dal diametro.... ci devo riflettere... anche l'efficienza di un rotore eolico mi pone dei problemi... in un elica minore il numero di pale maggiore l'efficienza... non so se la cosa si sposta in automatico nel caso di un generatore eolico.

            Ho visitato il sito ma mi paiono normali profili naca per ali e carenature. Ne trovi parecchi e anche un programmino in italiano che li cataloga e ti permette di stamparti le varie sezioni dalla radice all'estremità. ( prova a cercare su google profili-2 se nn sbaglio si chiama cosi).
            Io cercavo qualche cosa di specifico per generatori eolici.
            Saluti, Fulvio.

            Edited by PescatoreDiNuvole - 14/9/2005, 19:06

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            • #7
              Ciao a tutti smile.gif
              Non vorrei smorzare l' entusiasmo di nessuno, ma le pale d'aereo con relativi profili NACA servono a ben poco...In Italia la velocità media del vento molto bassa, ritengo quindi inutile in un contesto simile lo studio di un generatore ad asse orizzontale, a meno che non si voglia studiarlo per cultura. Per realizzare qualcosa di funzionante, necessario quindi rivolgersi ad altre forme e progetti. Nei post precedenti si parlato di Derreius, Savonius, Windside ecc. molto pi adatte a velocità del vento basse e con altissime coppie e forse anche pi adatte al nostro paesaggio essendo assimilabili a grossi camini.

              Salutoni
              Furio57 biggrin.gif
              L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
              LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
              Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perch "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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              • #8
                CITAZIONE (Furio57 @ 14/9/2005, 23:08)
                Ciao a tutti smile.gif
                Non vorrei smorzare l' entusiasmo di nessuno, ma le pale d'aereo con relativi profili NACA servono a ben poco...In Italia la velocità media del vento molto bassa, ritengo quindi inutile in un contesto simile lo studio di un generatore ad asse orizzontale, a meno che non si voglia studiarlo per cultura. Per realizzare qualcosa di funzionante, necessario quindi rivolgersi ad altre forme e progetti. Nei post precedenti si parlato di Derreius, Savonius, Windside ecc. molto pi adatte a velocità del vento basse e con altissime coppie e forse anche pi adatte al nostro paesaggio essendo assimilabili a grossi camini.

                Salutoni
                Furio57 biggrin.gif

                Be le mie intenzioni sono di tentare qualche cosa utilizzando parte delle conoscenze che ho di aerodinamica.

                Procedendo nel documentarmi ho scoperto alcune cose che immaginavo.
                Molti generatori usano profili NACA serie 23xxx o 44xx o Wortmann FX sviluppati per aerobili a bassa velocità.
                In particolare i Wortmann sono usati su alianti e aeromodelli d'aliante ad altissima efficienza (spesso superiore ad 1:60).
                Non concordo pienamente ( ma seguo da poco la cosa ) sulla superiorità delle turbine ad asse verticale.
                Quanto all'impatto ambientale la cosa si puo' vedere sia dal punto di vista culturale che da quello del'alterazione dell'ambiente.
                Dal primo punto di vista, quello culturale, forse hai ragione ( ma ad esempio in Olanda o Spagna l'impatto ambientale sarebbe abbattere i vecchi mulini a vento ad asse orizzontale), da quello ambientale invece credo che il minore impatto globale sia dato dal mezzo ( o generatore ) che ha la maggiore efficienza, ed in questo caso secondo me quello ad asse orizzontale.

                ( immagina di sostituire i " campi " di generatori ad asse orizzontale del nord europa con tante turbine ad asse verticale fino a garantire la stessa potenza prodotta...).

                Quanto alla velocità del vento da considerare per il progetto a mio avviso, non quella media, ma la velocità che si presenta con piu' frequenza e regolarità.
                Ad esempio nel mio caso si tratta della brezza di valle che si genera per circa 4 ore al giorno in un senso e 4 in quello opposto. (Un caso simile immagino sia quello delle coste marine)

                Se calcolassi un valore medio otterei dei valori molto piu' bassi ( nelle restanti 16 ore nn c' vento) ma dimensionando il tutto per questo valore medio perderei in efficienza, perch in assenza di vento comunque non girerebbe e quado si presenta la brezza questa sarebbe superiore alla velocità per cui ho dimensionato il tutto.

                Sono comunque d'accordo sulla maggior semplicità di realizzazione e di posizionamento mimetico delle turbine ad asse verticale che ne facilitano il posizionamento casalingo, magari in centro al paese.
                Ma ripeto, vorrei realizzare qualche cosa di sperimentale che si avvicini alla mia cultura di tipo aeronautico.
                Proprio per poter sperimentare, sto studiando anche il metodo di realizzare velocemente diversi tipi di pala.

                Se il prossimo WE piove.... investiro il tempo ed i soldi risparmiati dal volo in aliante per cominciare la realizzazione pratica della prima pala :-)

                Un saluto, Fulvio

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                • #9
                  Ciao a tutti smile.gif
                  Ciao PescatoreDiNuvole Desidero puntualizzare alcuni passi di quanti hai scritto:
                  CITAZIONE (PescatoreDiNuvole @ 15/9/2005, 10:47)
                  ...Be le mie intenzioni sono di tentare qualche cosa utilizzando parte delle conoscenze che ho di aerodinamica.
                  Procedendo nel documentarmi ho scoperto alcune cose che immaginavo.
                  Molti generatori usano profili NACA serie 23xxx o 44xx  o Wortmann FX sviluppati per aerobili a bassa velocità.
                  In particolare i Wortmann sono usati su alianti e aeromodelli d'aliante ad altissima efficienza (spesso superiore ad 1:60).
                  Non concordo pienamente ( ma seguo da poco la cosa ) sulla superiorità delle turbine ad asse verticale.

                  Sono daccordo sull'uso migliore dei profili aeronautici per migliorare l'efficienza degli stessi, ma non ho mai scritto che le turbine ad asse verticale siano superiori a quelle orizzontali, hanno ciascuna peculiarità che le rendono vantaggiose in ambienti diversi.

                  CITAZIONE
                   
                  Quanto all'impatto ambientale la cosa si puo' vedere sia dal punto di vista culturale che da quello del'alterazione dell'ambiente.
                  Dal primo punto di vista, quello culturale, forse hai ragione ( ma ad esempio in Olanda o Spagna l'impatto ambientale sarebbe abbattere i vecchi mulini a vento  ad asse orizzontale), da quello ambientale invece credo che il minore impatto globale sia dato dal mezzo ( o generatore ) che ha la maggiore efficienza, ed in questo caso secondo me quello ad asse orizzontale.
                  Rispetto ai vantaggi energetici e ancora di pi la mancata generazione di Co2 nell'ambiente, rende l'impatto ambientale di secondaria importanza. Infatti ho parlato di "paesaggio" non d'impatto ambientale, per esempio in Toscana il problema molto sentito. In Olanda e Spagna, e aggiungerei la Grecia, i mulini a vento stanno bene dove sono, perch appunto fanno parte del paesaggio tipico di quelle zone.

                  CITAZIONE

                  ( immagina di sostituire i " campi " di generatori ad asse orizzontale del nord europa con tante turbine ad asse verticale fino a garantire la stessa potenza prodotta...)

                  Perch sostituirli, girano nel loro ambiente pi adatto. Sarebbe una grossa sciocchezza.

                  CITAZIONE

                  Quanto alla velocità del vento da considerare per il progetto a mio avviso, non quella media, ma la velocità che si presenta con piu' frequenza e regolarità.
                  Ad esempio nel mio caso si tratta della brezza di valle che si genera per circa 4 ore al giorno in un senso e 4 in quello opposto. (Un caso simile immagino sia quello delle coste marine)
                  Se calcolassi un valore medio otterei dei valori molto piu' bassi ( nelle restanti 16 ore non c' vento) ma dimensionando il tutto per questo valore medio perderei in efficienza, perch in assenza di vento comunque non girerebbe e quando si presenta la brezza questa sarebbe superiore alla velocità per cui ho dimensionato il tutto.

                  Non proprio! la velocità che si presenta con piu' frequenza e regolarità, in Italia comunque bassa, la Windside sembra la turbina pi efficiente in assoluto e genera già da bassisima velocità di vento fino alla bufera autolimitandosi e con rumore praticamente assente, al contrario delle turbine ad asse orizzontale che sono rumorosissime.

                  CITAZIONE

                  Sono comunque d'accordo sulla maggior semplicità di realizzazione e di posizionamento mimetico delle turbine ad asse verticale che ne facilitano il posizionamento casalingo, magari in centro al paese.
                  Ma ripeto, vorrei realizzare qualche cosa di sperimentale che si avvicini alla mia cultura di tipo aeronautico.
                  Proprio per poter sperimentare, sto studiando anche il metodo di realizzare velocemente diversi tipi di pala.
                  Se il prossimo WE piove.... investiro il tempo ed i soldi risparmiati dal volo in aliante per cominciare la realizzazione pratica della prima pala

                  Buon lavoro allora!

                  Salutoni
                  Furio57 biggrin.gif
                  L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
                  LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
                  Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perch "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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                  • #10
                    Ciao, visto che fin ora mi siete stati molto utili chiedo ancora un piccolo aiutino: <img src=">
                    Mi servirebbe la descrizione, o anche solo dove andarla a cercare, di come sono fatte le sezioni delle pale dei generatori eolici, preferibilmente ad asse verticale ma vanno benissim anche quelli ad asse orizzontale.
                    Grazie mille
                    Federica <img src=">

                    Commenta


                    • #11
                      Ciao federica ,i profili utilizzati piu' spesso negli assi verticali sono i naca 0012 o i naca0015 sono del tipo simmetrico ; negli assi orizzontali sono:naca4415 ,naca4418, naca23015, naca23018 (naturalmente ce ne sono un'infinita', e alla fine confondono solo le idee ) , sono del tipo biconvesso asimetrico ed hanno un alto rendimento anche se non lavorano nel corretto angolo di incidenza
                      ciao ciao <img src="> :P <img src=">

                      Commenta


                      • #12
                        Ma io sapevo che anche il naca 0012 andava benissimo per l'asse orizzontale, e solo che non stalla rapidamente....non mi pare che il problema sia di efficienza.

                        Commenta


                        • #13
                          In realtà quello che mi serve non il tipo di profilo, in quanto l'ho già scelto (NACA0012) ma capire come fatta la sezione, la struttura della pala. <img src=">

                          Commenta


                          • #14
                            Cara Federica,
                            se fai una ricerca su google con i termini "calcolo profilo NACA0012" troverai sicuramente materiale interessante.

                            Ciao.

                            questo link . http://warlock.com.au/bladecalc.htm puoi scaricare un programmino che ti aiuta a disegnare i profili.
                            Ultima modifica di gattmes; 18-04-2010, 07:50.
                            *** Firma irregolare rimossa d'ufficio. ***

                            Commenta


                            • #15
                              Ciao a tutti. sono nuovo del forum (ma ho letto i post prima di iscrivermi e prima di fare domande...<img src="> ).

                              non me la sono sentita di aprire una nuova discussione e mi sono "appeso" a quella che mi sembrava + inerente. La domanda comunque la seguente:

                              il nr. delle pale di ua aereogeneratore ad asse orrizzontale influisce e in che maniera sul rendimento? nel senso che dalla formula generale della potenza ricavabile dal vento si parla di area della zona interessata, quindi teoricamente 2 pale bastano ed avanzano, presumibilmente perch + facili da bilanciare e perch cosi c' meno massa sospesa da far girare. Ma allora perch i vecchi mulini a vento (spagna, olanda, Grewcia,ecc...) avevano molte "pale" fatte a vela?


                              Saluti a tutti e buone ferie....

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