Questa turbina non è nata con l'intento di produrre qualche watt per accendere un led e non è neppure destinata a fungere da soprammobile in salotto.
Lo scopo è viceversa verificare forma e funzionamento di questo tipo di turbina verticale che da tempo mi incuriosisce. Toccare con mano, insomma.
Un modello, sia per le dimensioni che per le tecniche ed i materiali utilizzati, scelto per la oggettiva impossibilità ad installare una macchina in dimensioni reali ed operative.
Realizzabile sul tavolo di cucina con materiali di scarto trovati in cantina e soffitta e con la disponibilità di una attrezzatura limitata.
Descrizione
Darrieus a tre pale diritte
Diametro turbina 500 mm
Altezza pale 450 mm
Profilo pale NACA 0021
Corda 85 mm
Spessore 17 mm
Braccia di sostegno pale profilate come le pale, singole per ognuna di esse
Tiranti sulle estremità delle pale in tondino di bambù diam. 3 mm
Supporto di rotazione ricavato da corpo ventola computer dim 80 x 80
Solidità pale in rapporto area spazzata 34%
L'intera turbina è stata ricavata da lastra di polistirolo espanso, profilato con filo caldo e seghetto a lama libera. I diversi pezzi sono incollati con colla vinilica.
Tutta la struttura, pale, braccia, mozzo è rivestita di tela leggera di cotone e rayon, incollata al polistirolo con colla vinilica e quindi verniciata con acrilica all'acqua, previa stuccatura dei difetti.
Alcuni pezzi, realizzati in legno compensato connettono tramite viti la turbina al supporto/ventola, utilizzato al solo scopo di disporre di cuscinetti scorrevoli ed in attesa di realizzarne uno più idoneo.
Prove operative
In attesa di ricevere l'anemometro ordinato e montare il contagiri (tachimetro bici), il modello è stato testato a sentimento usando un ventilatore tripala di 30 cm di diametro e 45 Watt di potenza.
La turbina non si avvia alla prima velocità del ventilatore, ma solo alla seconda, alla quale prende velocità rapidamente e senza incertezze.
Le difficoltà di avviamento alla velocità minima sono forse dovute a:
-Lo scarso spazio sul retro della turbina con creazione di vortici e flussi di ritorno, poiché la prova è stata fatta in una stanza piuttosto piccola.
-La dimensione ridotta del disco del ventilatore, con un conseguente flusso non uniforme sulla turbina.
-La eccessiva “solidità” delle pale della turbina. In determinate posizioni, le pale poste in posizione anteriore mettono in ombra quelle che stanno dietro.
Il suono della turbina è inavvertibile anche al massimo numero di giri ed ampiamente sopraffatto dal rumore del ventilatore.
Valutazioni ed errori
L'errore più evidente è stata la scelta del materiale di cui è costruita l'intera turbina, il polistirolo espanso. Scelta dettata dalla disponibilità dell'archetto a filo caldo risalente ad antiche esperienze di modellista.
Purtroppo, il polistirolo in lastre di formato adatto è reperibile solo come coibente per l'edilizia, del tipo a bassa densità (20 kg/m3) e non la qualità a densità 35-40 kg/m3 , più resistente e compatta. Dopo il taglio dei profili ho subito rilevata la cattiva finitura superficiale, dovuta alla grana grossolana del materiale e la infima resistenza meccanica.
Ho voluto egualmente proseguire nella costruzione, rivestendo il polistirolo con tela di cotone e rayon (una vecchia tecnica risalente agli albori del modellismo). La applicazione ha migliorato decisamente la resistenza ma si è accentuata la ruvidità e le imperfezioni della superficie, perchè colle e vernici utilizzate, a differenza dei prodotti a solvente non tendono la tela.
Un seguito eventuale
Un progetto futuro potrei realizzarlo con i seguenti criteri.
-Mantenimento delle attuali dimensioni e forma (circa).
-Profilo delle pale più sottile, tipo NACA 0019 oppure 0021 ma con corda ridotta a 70-75 mm.
-Profilo delle braccia/raggi più spesso tipo Naca 0024 o 0025.
-Costruzione interamente in legno, con pale fissate alle braccia tramite viti.
-Tiranti di metallo (Al) filettati alle estremità e fissati con dadi.
La idea è quella di consentire la sostituzione delle pale con altre di diverso profilo, corda, incidenza, allo scopo di valutare con facilità una configurazione ottimale.
-Realizzazione di un adeguato supporto stabile, su cuscinetti a sfere, al quale sia possibile fissare un piccolo generatore, a magneti permanenti in CA, o dinamo in continua, a seconda della disponibilità ed al solo scopo di quantificare le caratteristiche delle diverse soluzioni.
La prossima estate.
Forse...
Ciao
Lo scopo è viceversa verificare forma e funzionamento di questo tipo di turbina verticale che da tempo mi incuriosisce. Toccare con mano, insomma.
Un modello, sia per le dimensioni che per le tecniche ed i materiali utilizzati, scelto per la oggettiva impossibilità ad installare una macchina in dimensioni reali ed operative.
Realizzabile sul tavolo di cucina con materiali di scarto trovati in cantina e soffitta e con la disponibilità di una attrezzatura limitata.
Descrizione
Darrieus a tre pale diritte
Diametro turbina 500 mm
Altezza pale 450 mm
Profilo pale NACA 0021
Corda 85 mm
Spessore 17 mm
Braccia di sostegno pale profilate come le pale, singole per ognuna di esse
Tiranti sulle estremità delle pale in tondino di bambù diam. 3 mm
Supporto di rotazione ricavato da corpo ventola computer dim 80 x 80
Solidità pale in rapporto area spazzata 34%
L'intera turbina è stata ricavata da lastra di polistirolo espanso, profilato con filo caldo e seghetto a lama libera. I diversi pezzi sono incollati con colla vinilica.
Tutta la struttura, pale, braccia, mozzo è rivestita di tela leggera di cotone e rayon, incollata al polistirolo con colla vinilica e quindi verniciata con acrilica all'acqua, previa stuccatura dei difetti.
Alcuni pezzi, realizzati in legno compensato connettono tramite viti la turbina al supporto/ventola, utilizzato al solo scopo di disporre di cuscinetti scorrevoli ed in attesa di realizzarne uno più idoneo.
Prove operative
In attesa di ricevere l'anemometro ordinato e montare il contagiri (tachimetro bici), il modello è stato testato a sentimento usando un ventilatore tripala di 30 cm di diametro e 45 Watt di potenza.
La turbina non si avvia alla prima velocità del ventilatore, ma solo alla seconda, alla quale prende velocità rapidamente e senza incertezze.
Le difficoltà di avviamento alla velocità minima sono forse dovute a:
-Lo scarso spazio sul retro della turbina con creazione di vortici e flussi di ritorno, poiché la prova è stata fatta in una stanza piuttosto piccola.
-La dimensione ridotta del disco del ventilatore, con un conseguente flusso non uniforme sulla turbina.
-La eccessiva “solidità” delle pale della turbina. In determinate posizioni, le pale poste in posizione anteriore mettono in ombra quelle che stanno dietro.
Il suono della turbina è inavvertibile anche al massimo numero di giri ed ampiamente sopraffatto dal rumore del ventilatore.
Valutazioni ed errori
L'errore più evidente è stata la scelta del materiale di cui è costruita l'intera turbina, il polistirolo espanso. Scelta dettata dalla disponibilità dell'archetto a filo caldo risalente ad antiche esperienze di modellista.
Purtroppo, il polistirolo in lastre di formato adatto è reperibile solo come coibente per l'edilizia, del tipo a bassa densità (20 kg/m3) e non la qualità a densità 35-40 kg/m3 , più resistente e compatta. Dopo il taglio dei profili ho subito rilevata la cattiva finitura superficiale, dovuta alla grana grossolana del materiale e la infima resistenza meccanica.
Ho voluto egualmente proseguire nella costruzione, rivestendo il polistirolo con tela di cotone e rayon (una vecchia tecnica risalente agli albori del modellismo). La applicazione ha migliorato decisamente la resistenza ma si è accentuata la ruvidità e le imperfezioni della superficie, perchè colle e vernici utilizzate, a differenza dei prodotti a solvente non tendono la tela.
Un seguito eventuale
Un progetto futuro potrei realizzarlo con i seguenti criteri.
-Mantenimento delle attuali dimensioni e forma (circa).
-Profilo delle pale più sottile, tipo NACA 0019 oppure 0021 ma con corda ridotta a 70-75 mm.
-Profilo delle braccia/raggi più spesso tipo Naca 0024 o 0025.
-Costruzione interamente in legno, con pale fissate alle braccia tramite viti.
-Tiranti di metallo (Al) filettati alle estremità e fissati con dadi.
La idea è quella di consentire la sostituzione delle pale con altre di diverso profilo, corda, incidenza, allo scopo di valutare con facilità una configurazione ottimale.
-Realizzazione di un adeguato supporto stabile, su cuscinetti a sfere, al quale sia possibile fissare un piccolo generatore, a magneti permanenti in CA, o dinamo in continua, a seconda della disponibilità ed al solo scopo di quantificare le caratteristiche delle diverse soluzioni.
La prossima estate.
Forse...
Ciao
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