ES2621859T3 - Pala de rotor de aerogenerador con un borde de salida de perfil grueso - Google Patents

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ES2621859T3 ES12004850.9T ES12004850T ES2621859T3 ES 2621859 T3 ES2621859 T3 ES 2621859T3 ES 12004850 T ES12004850 T ES 12004850T ES 2621859 T3 ES2621859 T3 ES 2621859T3
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Abstract

Pala de rotor de aerogenerador (10) con un eje longitudinal, una base de pala (16), una punta de pala (18), un lado de presión (14), un lado de succión (12) y un perfil aerodinámico que presenta una cuerda de perfil (36) y un borde de salida de perfil grueso (24) en una sección longitudinal (22) de la pala de rotor (10), caracterizada por una pluralidad de elementos de desviación del flujo (34) que están dispuestos en el borde de salida de perfil grueso (24) y que presentan, respectivamente, una superficie de afluencia (42) que está formada y dispuesta de tal forma que un flujo radial que discurre a lo largo del borde de salida de perfil grueso (24) en dirección desde la base de pala (16) hacia la punta de pala (18) se desvía por la superficie de afluencia (42) en dirección de la cuerda de perfil (36), presentando la superficie de afluencia (42) una primera sección (44) que está dispuesta en dirección de una superficie del borde de salida de perfil grueso (24) y que se une de forma enrasada a la superficie del borde de salida de perfil grueso (24).

Description

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DESCRIPCION
Pala de rotor de aerogenerador con un borde de salida de perfil grueso
La invencion se refiere a una pala de rotor de aerogenerador con un eje longitudinal, una base de pala, una punta de pala, un lado de presion, un lado de succion y un perfil aerodinamico que presenta una cuerda de perfil y un borde de salida de perfil grueso en una seccion longitudinal de la pala del rotor.
El borde de salida de la pala del rotor en palas de rotor de aerogenerador con un denominado borde de salida grueso esta formado, a diferencia de en un perfil de salida fino, no por una lmea, sino por una superficie trasera. Si se observa el corte transversal de la pala del rotor, es decir, el perfil, el lado de presion y el lado de succion no confluyen en un punto en sus extremos posteriores, sino que los extremos posteriores del lado de presion y de succion presentan una distancia entre sf, que es salvada por una superficie que se encuentra en esencia en perpendicular a la cuerda del perfil. Desde una perspectiva aerodinamica, un borde de salida fino es generalmente ventajoso, ya que el aire que pasa por el lado de presion y de succion puede fluir de salida de manera uniforme por el borde de salida sin que aparezcan necesariamente remolinos de mayor intensidad. Por tanto, en el pasado se ha intentado configurar los bordes de salida de palas de rotor lo mas finos posible, encontrandose un lfmite en cuanto a la tecnica de fabricacion en el intervalo de aproximadamente 1 mm a 3 mm.
No obstante, se ha determinado que la utilizacion de bordes de salida mas gruesos puede ser ventajosa, especialmente desde una perspectiva estructural, en la zona de la base de la pala. De esta forma, es posible configurar la pala de rotor mas ligera y realizar aun asf una altura de perfil requerida desde el punto de vista de la resistencia. En la actualidad, es comun emplear perfiles aerodinamicos con bordes de salida gruesos en una zona cercana a la base de la pala en palas de rotor para grandes aerogeneradores. Tambien el rendimiento aerodinamico de este tipo de perfiles presenta sus ventajas, en especial, un mayor coeficiente de sustentacion, una mayor pendiente de la curva de sustentacion y una reduccion de la sensibilidad del coeficiente de sustentacion frente a la suciedad del borde de ataque del perfil, observado respectivamente en comparacion con un perfil con borde de salida fino y el mismo grosor de perfil.
No obstante, las desventajas conocidas de los perfiles con un borde de salida grueso son una mayor resistencia al flujo y una generacion de ruidos mas fuerte.
Por el documento DE 103 47 802 B3 se ha dado a conocer una pala de rotor para un aerogenerador en el que del lado de succion sobresale un elemento plano alineado en esencia en direccion del flujo. El elemento plano esta para contrarrestar un flujo transversal que discurre desde la base de la pala a la punta de la pala.
Por el documento KR 20100079522 A se ha dado a conocer una pala de rotor de aerogenerador en la que se debe contrarrestar un flujo radial del aire a lo largo de una superficie de la pala del rotor. La pala de rotor conocida presenta una seccion de base de pala con corte transversal redondo y una seccion de punta de pala que sigue a esta. Para impedir el flujo radial esta dispuesta una pared separadora en el lado de presion entre la seccion de base de pala y la seccion de punta de pala.
Por el documento DE 10 2008 007 908 A1 se ha dado a conocer una pala de rotor de aerogenerador con una disposicion de borde de fuga de los alabes del rotor. Para reducir el ruido de borde de salida se termina de forma distinta el borde de salida fino, por ejemplo utilizando dientes de configuracion triangular o cerdas.
El documento WO 2011/068405 A1 describe una pala de rotor de aerogenerador con superficie de pala regulable. El perfil aerodinamico de la pala de rotor conocida se forma por un soporte en el lado del borde de ataque y una pluralidad de lenguetas que se extienden hacia la parte posterior desde el soporte en el lado del borde de ataque y que pueden girar en torno a un eje que esta dispuesto aproximadamente en direccion de flujo.
El documento EP 2 169 216 A2 describe una pala de rotor de aerogenerador con un borde de salida de diseno especial. Este presenta una cavidad de doble curvatura.
Por el documento US 2011/0211954 A1 se ha dado a conocer una pala de rotor de aerogenerador que presenta un borde de salida de perfil grueso. Se ha colocado un dispositivo de sustentacion en el lado de presion para aumentar la sustentacion.
A partir de esto, el objetivo de la invencion es mejorar las propiedades aerodinamicas de una pala de rotor de aerogenerador con un borde de salida de perfil grueso.
El objetivo queda resuelto con la pala de rotor de aerogenerador con las caractensticas de la reivindicacion 1. Se indican configuraciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes posteriores.
La pala de rotor de aerogenerador tiene un eje longitudinal, una base de pala, una punta de pala, un lado de presion, un lado de succion y un perfil aerodinamico que presenta una cuerda de perfil y un borde de salida de perfil grueso
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en una seccion longitudinal de la pala del rotor.
En la invencion, la pala de rotor de aerogenerador presenta una pluralidad de elementos de desviacion del flujo, que estan dispuestos en el borde de salida de perfil grueso y que presentan, respectivamente, una superficie de afluencia. La superficie de afluencia esta formada y dispuesta de tal modo que un flujo radial que discurre en direccion de la base de la pala a la punta de la pala se desvfa por la superficie de afluencia en direccion hacia la cuerda de perfil.
La base de la pala se une a un buje de rotor y puede presentar para esto especialmente una brida y/o estar provista de medios de sujecion adecuados. La seccion longitudinal, en la que esta configurado el perfil aerodinamico con el borde de salida de perfil grueso, puede extenderse a lo largo de una longitud de por ejemplo el 10 % o mas o el 20 % o mas de la longitud total de la pala del rotor. La seccion longitudinal puede estar dispuesta cercana a la base de la pala, en especial entre la base de la pala y la mitad de la pala del rotor. El borde de salida de perfil grueso puede presentar una altura de, por ejemplo, 10 mm o mas, 50 mm o mas, 100 mm o mas o incluso 200 mm o mas. La cuerda de perfil discurre desde un borde de ataque del perfil hasta un punto central del borde de salida de perfil grueso. El borde de salida de perfil grueso normalmente esta alineado en perpendicular a la cuerda de perfil. En la zona del borde de salida de perfil grueso, la pala de rotor de aerogenerador presenta una superficie posterior dado el caso curvada. La curvatura de esta superficie puede estar determinada particularmente por la profundidad del perfil que vana a lo largo de la longitud de la pala del rotor. En cambio, la superficie posterior transcurre por norma general en lmea recta en direccion de la altura de perfil.
Cuanto hasta ahora y en lo sucesivo se dan indicaciones en cuanto a la orientacion relativa de un elemento en relacion con una superficie, las mismas tambien se aplican a superficies curvas, contemplandose la direccion de la superficie curva en un punto de observacion extrafdo del contexto. El punto de observacion puede ser, por ejemplo, el punto en el que el elemento observado entra en contacto con la superficie.
La invencion se basa en el conocimiento de que la resistencia al flujo relativamente elevada de palas de rotor de aerogenerador con un borde posterior grueso es provocada, al menos en parte, por un flujo en la zona del borde de salida grueso configurado de forma plana, en concreto un flujo en direccion radial, es decir, que discurre partiendo desde la base de la pala en direccion a la punta de la pala. Este flujo radial reduce la presion estatica detras de la pala del rotor, lo que se traduce en un aumento de la resistencia al flujo. El flujo radial que aparece en las palas de rotor conocidas con borde de salida de perfil grueso se explica brevemente con ayuda de la figura 5, que muestra este tipo de pala de rotor en una vista en perspectiva. En la parte frontal de la figura 5 se reconoce una base de pala circular con una pluralidad de pernos de sujecion para la union a un buje de rotor. En la parte superior derecha de la figura 5 se encuentra la punta de pala de la pala del rotor. Se puede reconocer con claridad el borde de salida de perfil grueso, plano, que se extiende desde la base de la pala en direccion a la punta de la pala. El flujo radial que aparece allf se aclara con varias flechas cortas.
El flujo radial no deseado se contrarresta con los elementos de desviacion del flujo previstos en la invencion en el borde de salida de perfil grueso. A diferencia del caso de las palas del rotor explicadas al principio en relacion con el estado de la tecnica, los elementos de desviacion del flujo no estan dispuestos en el lado de succion, sino en la zona del borde de salida de perfil grueso. Asf, pueden contrarrestar de forma optima la mayor resistencia al flujo sin perjudicar las otras caractensticas aerodinamicas de la pala del rotor de manera determinante. Ademas, en la invencion, el flujo radial se desvfa de forma dirigida en direccion a la cuerda de perfil con ayuda de las superficies de afluencia de los elementos de desviacion del flujo. El aire que fluye en un principio en direccion radial a lo largo del borde de salida grueso se desvfa, por tanto, por las superficies de afluencia en un angulo de por ejemplo aproximadamente 90°, de tal forma que fluye desde el borde de salida de perfil grueso hacia atras en direccion de la cuerda de perfil y puede unirse a los flujos de aire que discurren por el lado de presion y de succion. Gracias a esto se favorece un flujo de salida uniforme por el borde de salida de perfil. En conjunto, se mejora el rendimiento aerodinamico de la pala del rotor, pudiendo aumentarse en especial el cociente de sustentacion y resistencia al flujo.
En una configuracion, la superficie de afluencia esta curvada de forma concava. Por ello puede desviarse un flujo radial que aparezca de forma particularmente eficaz en direccion a la cuerda de perfil, en concreto al conducirse el flujo a lo largo de la superficie de afluencia curvada. A este respecto se puede realizar una desviacion continua del flujo.
En una configuracion, los elementos de desviacion del flujo se extienden a lo largo de toda la altura del borde de salida de perfil. Esto tambien puede ser valido como alternativa o adicionalmente para las correspondientes superficies de afluencia, cuya altura puede corresponderse con la altura de los elementos de desviacion del flujo. Con elementos de desviacion del flujo y/o superficies de afluencia dimensionados de este modo se puede recoger todo el flujo radial que aparezca en el borde de salida de perfil.
En una configuracion, los elementos de desviacion del flujo presentan, en su lado opuesto a la superficie de afluencia, dirigido hacia la punta de la pala, una superficie plana que esta dispuesta en direccion de la cuerda de perfil. Asf se pueden minimizar influencias no deseadas de los elementos de desviacion del flujo en el aire que fluye a lo largo del lado de presion y de succion.
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En la invencion, la superficie de afluencia presenta una primera seccion que esta dispuesta en direccion de una superficie del borde de salida de perfil. En otras palabras, la primera seccion esta dispuesta paralelamente al borde de salida de perfil plano. Por tanto, discurre aproximadamente en angulo recto con respecto a la cuerda de perfil. Por lo tanto, un flujo radial que fluye a lo largo del borde de salida de perfil en direccion a la punta de la pala fluira sin mas a lo largo de la primera seccion de la superficie de afluencia y se desviara despues por otras secciones de la superficie de flujo de salida como se desea en direccion a la cuerda de perfil.
En la invencion, la primera seccion de la superficie de afluencia se une de manera enrasada con la superficie del borde de salida de perfil. Por ello se evitan remolinos no deseados del flujo radial antes de ser desviados a traves de la superficie de afluencia, en especial en la zona de escalones o bordes o cambios de direccion repentinos.
En una configuracion, la superficie de afluencia presenta una segunda seccion que esta dispuesta en angulo recto con respecto al eje longitudinal de la pala del rotor. Una normal a la superficie sobre la segunda seccion discurre en direccion del eje longitudinal. Gracias a esta alineacion de la segunda seccion de la superficie de afluencia se garantiza que el aire que fluye de salida, que ha pasado previamente por la segunda seccion de la superficie de afluencia, fluya de salida aproximadamente en direccion de la cuerda de perfil. Observado en la direccion del flujo, la segunda seccion de la superficie de afluencia puede formar el extremo posterior de la superficie de afluencia.
En una configuracion, la superficie de afluencia presenta una segunda seccion que esta dispuesta en angulo recto con respecto a la superficie del borde de salida de perfil. Una normal sobre la segunda seccion de la superficie de afluencia no discurre por tanto necesariamente de forma paralela al eje longitudinal de la pala del rotor, sino inclinada en un angulo con respecto a esto, correspondiendo con el angulo entre el borde de salida de perfil plano y el eje longitudinal. Con esta configuracion, el aire que fluye de salida por la segunda seccion de la superficie de afluencia se desvfa, en ciertas circunstancias, de forma ligeramente mas intensa o ligeramente menos intensa de lo que resulta deseable para un flujo de salida en direccion de la cuerda de perfil. Junto con los flujos que discurren en los lados de presion y de succion se puede regular, a pesar de esto, un efecto optimo.
En una configuracion se conectan a la segunda seccion bordes que se extiendan desde lados opuestos de la segunda seccion en direccion a la base de la pala. Si se observa un corte transversal por la segunda seccion y los bordes en un plano de corte que esta dispuesto perpendicularmente a la cuerda de perfil, la segunda seccion y los dos bordes que se conectan a ella pueden estar configurados particularmente en forma de U, con esquinas mas o menos redondeadas. Los bordes pueden estar dispuestos tambien de forma inclinada con respecto a la segunda seccion, por ejemplo en un angulo entre 90° y 120°. Los bordes dispuestos en la segunda seccion de la superficie de afluencia contrarrestan un flujo lateral alrededor de la superficie de afluencia en la zona de la segunda seccion y contribuyen asf a que el flujo radial se desvfe en direccion de la cuerda de perfil de la manera deseada.
En una configuracion, la superficie de afluencia del elemento de desviacion del flujo entre la primera seccion y la segunda seccion presenta una seccion central curvada de forma concava. Asf, el flujo puede afluir o fluir de salida en lmea recta a lo largo de la primera y segunda seccion, que pueden estar configuradas en lmea recta en direccion del flujo, y se puede desviar sobre todo en la zona de la seccion central.
En una configuracion, la altura de la superficie de afluencia y/o del elemento de desviacion del flujo es constante a lo largo de la longitud del elemento de desviacion del flujo en direccion de la cuerda de perfil. Con la altura del elemento de desviacion del flujo o de la superficie de afluencia se quiere decir la altura en direccion de la altura de perfil, es decir, en perpendicular a la cuerda de perfil y en perpendicular al eje longitudinal de la pala del rotor. La seccion central puede dibujar un cuadrante. En esta configuracion, el elemento de desviacion del flujo o la superficie de afluencia se extiende partiendo del borde de salida de perfil con una altura uniforme. Esto representa una ventaja aerodinamica.
En una configuracion, los elementos de desviacion del flujo estan dispuestos a una distancia en el intervalo de 1 m a 4 m unos de otros. Por ejemplo, pueden estar dispuestos de 3 a 15 elementos de desviacion del flujo a lo largo de una seccion longitudinal de 15 m de longitud en la que una pala de rotor de aerogenerador presenta un borde de salida de perfil grueso. La distancia entre dos elementos de desviacion del flujo puede ser constante o variar a lo largo de la seccion longitudinal. Especialmente, la distancia puede variarse en funcion de la altura del borde de salida de perfil, de tal modo que en caso de bordes de salida de perfil especialmente grandes, cerca de la base de la pala, existen mayores distancias entre dos elementos de desviacion del flujo que en la zona de menores alturas del borde de salida de perfil, mas hacia la punta de la pala.
En una configuracion, la profundidad de los elementos de desviacion del flujo es de 0,5 veces a 1,5 veces su altura. Esta configuracion ha resultado ser ventajosa desde el punto de vista aerodinamico. Preferentemente, la profundidad de los elementos de desviacion del flujo se situa en el intervalo de 0,6 veces a 1,2 veces su altura.
En una configuracion, los elementos de desviacion del flujo estan fabricados a partir de un material de plastico. Se pueden fabricar junto con la pala de rotor de aerogenerador o prefabricarse y unirse despues a la pala del rotor. El material de plastico en concreto puede ser un material de plastico reforzado con fibras, como el que se utiliza tambien para las semicubiertas de la pala del rotor.
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La invencion se explica con mas detalle a continuacion mediante ejemplos de realizacion representados en las figuras. Muestran:
la Fig. 1 una pala de rotor de aerogenerador de acuerdo con la invencion en una vista en planta del lado de succion,
la Fig. 2 un corte transversal en la posicion indicada con A-A a traves de la pala de rotor de aerogenerador de la figura 1,
la Fig. 3 un elemento de desviacion del flujo en una representacion en perspectiva,
la Fig. 4 otro elemento de desviacion del flujo, tambien en una representacion en perspectiva,
la Fig. 5 una pala de rotor de aerogenerador convencional con un borde de salida de perfil grueso.
La figura 1 muestra una pala de rotor de aerogenerador 10 de acuerdo con la invencion en una vista en planta del lado de succion 12. El lado de presion de la pala de rotor 10 se encuentra en el lado opuesto al observador. La pala de rotor 10 tiene, ademas, una base de pala 16 y una punta de pala 18 asf como un borde de ataque de perfil 20. En la zona de la base de pala 16, la pala de rotor 10 es circular en el corte transversal y esta prevista para la conexion a un buje de rotor.
La pala de rotor 10 presenta un borde de salida de perfil grueso 24 en una seccion longitudinal 22. La seccion longitudinal 22 se extiende desde una primera posicion longitudinal 26 hasta una segunda posicion longitudinal 28. La primera posicion longitudinal 26 esta dispuesta cerca de la base de pala 16, sin embargo a una distancia de la misma. La segunda posicion longitudinal 28 esta dispuesta mas hacia la punta de la pala que la primera posicion longitudinal 26, aunque si se observa desde la base de pala 16, todavfa antes de la mitad 30 de la pala de rotor 10. Entre la segunda seccion longitudinal 28 y la punta de pala 18, la pala de rotor 10 presenta un borde de salida de perfil fino 32.
Dentro de la seccion longitudinal 22, la pala de rotor 10 presenta una pluralidad de elementos de desviacion del flujo 34. Cada elemento de desviacion del flujo 34 presenta una superficie de afluencia 42 que desvfa un flujo radial que discurre desde la base de pala 16 hacia la punta de pala 18 en direccion de la cuerda de perfil 36 (vease la figura 2), como se aclara a traves de las flechas curvadas cerca de cada elemento de desviacion del flujo 34. La cuerda de perfil 36 no se ha dibujado en la figura 1. Discurre en lmea recta por cada perfil desde el borde de ataque de perfil 20 hacia el borde de salida de perfil, en caso de un borde de salida de perfil grueso 24, hacia el centro de este borde de salida de perfil grueso 24. Esto se representa a modo de ejemplo en la figura 2 para el corte transversal en la posicion longitudinal denominada A-A de la pala de rotor de aerogenerador 10 de la figura 1.
En la figura 2, la cuerda de perfil lleva la referencia 36. La cuerda de perfil 36 discurre desde el borde de ataque de perfil 20 hasta el centro del borde de salida de perfil grueso 24. Asimismo estan representados el lado de succion 12 del perfil, que discurre curvado de forma convexa desde el borde de ataque de perfil 20 hasta un punto final 38 posterior del lado de succion 12, y el lado de presion 14 que tambien comienza en el borde de ataque de perfil 20 y se dirige desde allf con curvatura convexa primero, despues concava hasta el punto final 40 posterior del lado de presion 14. Los puntos finales 38, 40 estan unidos entre sf mediante el borde de salida de perfil grueso 24. Directamente en el borde de salida de perfil grueso 24 esta dispuesto un elemento de desviacion del flujo 34. Se reconoce la altura H del elemento de desviacion del flujo 34, que es igual a la altura del borde de salida de perfil grueso, y la profundidad T del elemento de desviacion del flujo 34, que excede a la altura H en un factor de aproximadamente 1,2.
En la figura 3 esta representado uno de los elementos de desviacion del flujo 34 de las figuras 1 y 2 en una vista en perspectiva. Se centra la imagen en la superficie de afluencia 42 que esta configurada con curvatura concava. La superficie de afluencia 42 presenta una primera seccion 44 y una segunda seccion 46. Entre la primera seccion 44 y la segunda seccion 46 esta dispuesta una seccion 48 central de curvatura concava, que va desde la primera seccion 44 a la segunda seccion 46 con curvatura uniforme. El lado 50 inferior del elemento de desviacion del flujo 34, opuesto al observador en la figura 3, presenta una altura H y una longitud L y se pega al borde de salida de perfil grueso 24. El lado posterior 52, tambien opuesto al observador en la figura 3, presenta una altura H y una longitud que corresponde a la profundidad T del elemento de desviacion del flujo y apunta en direccion a la punta de pala 18. El lado posterior 52 esta formado por una superficie plana, cuya normal de superficie esta alineada paralela al eje longitudinal de la pala de rotor 10. La misma alineacion tiene tambien la segunda seccion 46, de modo que el aire que fluye de salida de la misma fluye de salida en direccion de la cuerda de perfil 36. La primera seccion 44 de la superficie de afluencia 42 esta dispuesta, por el contrario, paralelamente a la superficie del borde de salida de perfil grueso 24.
La figura 4 muestra otro ejemplo de realizacion de un elemento de desviacion del flujo 34. Para componentes correspondientes se usan las mismas referencias que en el primer ejemplo de realizacion. El elemento de desviacion del flujo 34 presenta igualmente una superficie de afluencia 42 con una primera seccion 44 y una segunda seccion 46 que estan dispuestas correspondientemente al ejemplo de realizacion de la figura 3. A diferencia de la figura 3, sin embargo, se extienden desde lados opuestos de la segunda seccion 46 bordes curvados 54 en direccion a la base de la pala. En un corte transversal a traves del elemento de desviacion del flujo 34 a la altura de la segunda seccion 46 y en un plano paralelo a la superficie del lado inferior 50 y la superficie del borde de salida de perfil
grueso 24, la segunda seccion 46 de la superficie de afluencia 42 forma una U junto con ambos bordes 54. Lista de referencias utilizadas:
5
10 Pala de rotor de aerogenerador
12 Lado de succion
14 Lado de presion
16 Base de la pala
18 Punta de la pala
10
20 Borde de ataque de perfil
22 Seccion longitudinal
24 Borde de salida de perfil grueso
26 Primera posicion longitudinal
28 Segunda posicion longitudinal
15
30 Centro
32 Borde de salida de perfil fino
34 Elemento de desviacion del flujo
36 Cuerda de perfil
38 Punto final posterior del lado de succion
20
40 Punto final posterior del lado de presion
42 Superficie de afluencia
44 Primera seccion
46 Segunda seccion
48 Seccion central
25
50 Lado inferior
52 Lado posterior
54 Borde

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Pala de rotor de aerogenerador (10) con un eje longitudinal, una base de pala (16), una punta de pala (18), un lado de presion (14), un lado de succion (12) y un perfil aerodinamico que presenta una cuerda de perfil (36) y un borde de salida de perfil grueso (24) en una seccion longitudinal (22) de la pala de rotor (10), caracterizada por una pluralidad de elementos de desviacion del flujo (34) que estan dispuestos en el borde de salida de perfil grueso (24) y que presentan, respectivamente, una superficie de afluencia (42) que esta formada y dispuesta de tal forma que un flujo radial que discurre a lo largo del borde de salida de perfil grueso (24) en direccion desde la base de pala (16) hacia la punta de pala (18) se desvfa por la superficie de afluencia (42) en direccion de la cuerda de perfil (36), presentando la superficie de afluencia (42) una primera seccion (44) que esta dispuesta en direccion de una superficie del borde de salida de perfil grueso (24) y que se une de forma enrasada a la superficie del borde de salida de perfil grueso (24).
  2. 2. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la superficie de afluencia (42) esta curvada de forma concava.
  3. 3. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que los elementos de desviacion del flujo (34) se extienden a lo largo de toda la altura del borde de salida de perfil grueso (24).
  4. 4. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que los elementos de desviacion del flujo (34) presentan, en su lado opuesto a la superficie de afluencia (42), dirigido hacia la punta de pala (18), una superficie plana que esta dispuesta en direccion de la cuerda de perfil (36).
  5. 5. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la superficie de afluencia (42) presenta una segunda seccion (46) que esta dispuesta en angulo recto con respecto al eje longitudinal de la pala de rotor (10).
  6. 6. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo la reivindicacion 1 a 4, caracterizada por que la superficie de afluencia (42) presenta una segunda seccion (46) que esta dispuesta en angulo recto con respecto a la superficie del borde de salida de perfil grueso (24).
  7. 7. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, caracterizada por que a la segunda seccion (46) se unen bordes (54) que se extienden desde lados opuestos de la segunda seccion (46) en direccion hacia la base de pala (16).
  8. 8. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada por que la superficie de afluencia (42) presenta entre la primera seccion (44) y la segunda seccion (46) una seccion (48) central de curvatura concava.
  9. 9. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la altura H de la superficie de afluencia (42) y/o del elemento de desviacion del flujo (34) es constante a lo largo de la longitud del elemento de desviacion del flujo (34) en direccion de la cuerda de perfil (36).
  10. 10. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que los elementos de desviacion del flujo (34) estan dispuestos a una distancia en el intervalo de 1 m a 4 m unos de otros.
  11. 11. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la profundidad T de los elementos de desviacion del flujo (34) es de 0,5 veces a 1,5 veces su altura H.
  12. 12. Pala de rotor de aerogenerador (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que los elementos de desviacion del flujo (34) estan fabricados a partir de un material de plastico.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3181895A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-21 LM WP Patent Holding A/S Splitter plate arrangement for a serrated wind turbine blade
DE102017004288A1 (de) * 2017-05-04 2018-11-08 Senvion Gmbh Rotorblatt einer Windenergieanlage
EP3584436A1 (de) 2018-06-18 2019-12-25 Nordex Energy GmbH Windenergieanlagenrotorblatt mit dicker und dünner hinterkante
DE102019113085A1 (de) * 2019-05-17 2020-11-19 Wobben Properties Gmbh Rotorblatt und Windenergieanlage

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5058837A (en) * 1989-04-07 1991-10-22 Wheeler Gary O Low drag vortex generators
ATE491634T1 (de) * 1999-12-31 2011-01-15 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Flügelprofil mit leistungs-steigernder hinterkante
DE20301445U1 (de) * 2003-01-30 2004-06-09 Moser, Josef Rotorblatt
DE10347802B3 (de) 2003-10-10 2005-05-19 Repower Systems Ag Rotorblatt für eine Windkraftanlage
US7918653B2 (en) 2007-02-07 2011-04-05 General Electric Company Rotor blade trailing edge assemby and method of use
US8016568B2 (en) 2008-09-26 2011-09-13 General Electric Company Wind turbine blade
KR20100079522A (ko) 2008-12-31 2010-07-08 주식회사 효성 풍력발전용 로터 블레이드 및 이를 구비한 풍력발전기
PL2360374T3 (pl) * 2009-10-08 2019-11-29 Lm Wind Power As Łopata turbiny wiatrowej ze skierowanym do przodu urządzeniem kierującym przepływem
NL2003896C2 (nl) * 2009-12-02 2011-06-06 Emergya Wind Technologies Holdings N V Windturbineblad met variabel oppervlak en daarmee uitgeruste windturbine.
DE102010026588B4 (de) * 2010-07-08 2012-06-14 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlagenrotorblatt mit optimierter Hinterkante
US7976283B2 (en) * 2010-11-10 2011-07-12 General Electric Company Noise reducer for rotor blade in wind turbine
US8047784B2 (en) * 2011-03-22 2011-11-01 General Electric Company Lift device for rotor blade in wind turbine
US8414261B2 (en) * 2011-05-31 2013-04-09 General Electric Company Noise reducer for rotor blade in wind turbine
US8777580B2 (en) * 2011-11-02 2014-07-15 Siemens Aktiengesellschaft Secondary airfoil mounted on stall fence on wind turbine blade

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