Analisi numerica di una turbina eolica ad asse verticale - Atomino FVG
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4 VA W T A G E O M E T R I A VA R I A B I L E<br />
Come accennato nell’introduzione le due configurazioni principali<br />
<strong>di</strong> turbine eoliche <strong>ad</strong> <strong>asse</strong> <strong>verticale</strong> sono la Savonius e la<br />
Darrieus. Queste due configurazioni hanno principio <strong>di</strong> funzionamento<br />
aero<strong>di</strong>namico <strong>di</strong>fferente: la prima lavora a resistenza,<br />
la seconda a portanza. Questa sostanziale <strong>di</strong>fferenza è il motivo<br />
per cui le prestazioni e il range <strong>di</strong> velocità in cui esse operano è<br />
molto <strong>di</strong>fferente. La Savonius lavora a bassi tip speed ratio, ha il<br />
grande vantaggio <strong>di</strong> avviarsi da sola e mantenersi in rotazione<br />
anche a b<strong>asse</strong> velocità vento, ma ha prestazioni molto b<strong>asse</strong> <strong>ad</strong><br />
alte velocità <strong>di</strong> rotazione. Al contrario la Darrieus ha ottime<br />
prestazioni <strong>ad</strong> alti numero <strong>di</strong> giri, ma ha il grande <strong>di</strong>fetto che<br />
non è in gr<strong>ad</strong>o <strong>di</strong> autoavviarsi.<br />
Dal grafico del coefficiente <strong>di</strong> potenza in funzione <strong>di</strong> λ (Figura<br />
4.1) si vede come la configurazione Savonius abbia un massimo<br />
per λ = 1, ovvero ha ottime prestazioni a b<strong>asse</strong> velocità <strong>di</strong> rotazione,<br />
più precisamente a velocità tangenziali uguali alla velocità<br />
del vento, mentre la configurazione Darrieus ha un massimo per<br />
λ = 5-6, cioè <strong>ad</strong> alte velocità <strong>di</strong> rotazione. Inoltre la configurazione<br />
Savonius ha elevati valori <strong>di</strong> coppia all’avvio, a <strong>di</strong>fferenza<br />
della Darrieus che a b<strong>asse</strong> velocità ha valori <strong>di</strong> Cp negativi e non<br />
è quin<strong>di</strong> in gr<strong>ad</strong>o <strong>di</strong> autoavviarsi.<br />
Figura 4.1: Andamento del coefficiente <strong>di</strong> potenza in funzione <strong>di</strong> λ per<br />
<strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> turbine eoliche<br />
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