Analisi numerica di una turbina eolica ad asse verticale - Atomino FVG

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VAWT A GEOMETRIA VARIABILE 45 Figura 4.2: VAWT ibride a geometria fissa Per cercare di abbinare le caratteristiche positive dei due ti- Configurazioni ibride pi di turbine esistono in commercio delle turbine ibride (Figura 4.2) a geometria fissa. I problemi legati a questa soluzione sono generalmente fenomeni di interferenza aerodinamica che compromettono le prestazioni della Darrieus esterna. Gli studi condotti da Wakui et al. (2005) su turbine ibride confermano che questa configurazione non è la soluzione migliore per ottimizzare le prestazioni. In Figura 4.3 si vede come per λ 4 il coefficiente di potenza della turbina ibrida è minore del singolo contributo fornito dalla Darrieus, infatti ad alti λ la Savonius, oltre a generare interferenza aerodinamica per la Darrieus, produce una potenza negativa che riduce le prestazioni totali. Figura 4.3: Prestazioni di una VAWT ibrida
4.1 TURBINA A GEOMETRIA VARIABILE: LA GIAMPTURBINA 46 (avvio.u3d) Figura 4.4: GiampTurbina in configurazione di avvio 4.1 TURBINA A GEOMETRIA VARIABILE: LA GIAMP- TURBINA Da queste considerazioni nasce l’idea di creare una VAWT con un semplice meccanismo di variazione di geometria che permetta di sfruttare al massimo le potenzialità dei due diversi tipi di configurazioni. Si è pensato di realizzare un turbina Darrieus con all’interno una Savonius a scomparsa in modo da evitare i fastidiosi fenomeni di interferenza aerodinamica e evitare che ad un alto numero di giri la Savonius sottragga potenza alla turbina. (Figura 4.4 1 ). Poichè la funzione principale della Savonius sarebbe quella di avviare tutta la turbina o di permettere il funzionamento a basse velocità in condizione di vento debole, si è pensato di realizzarla in materiale facilmente ripiegabile (tessuto tipo tenda o vela) e una volta raggiunta la minima velocità che permette alla Darrieus di mantenersi in rotazione, la Savonius si avvolgerebbe intorno ad una sua estremità (Figura 4.5). Quindi il braccio del telaio che sostiene la pala della Darrieus non è perpendicolare alla pala come nelle convenzionali configurazioni Darrieus a geometria fissa, ma è semicircolare, in quanto è anche la guida che permette alla vela di mantenere la forma della Savonius. I vantaggi di questa soluzione sarebbero: 1 Se si legge questo documento su una versione di Acrobat superiore alla 7, queste immagini sono modelli 3D con cui si può interagire col mouse.
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