Un team di scienziati mostra come combinare un approccio bionico ai sistemi di controllo deflusso possa incrementare notevolmente le prestazioni degli aerogeneratori notevolmente le prestazioni delle turbine eoliche .
Un nuovo approccio per migliorare l’eiffcienza delle turbine eoliche
(Rinnovabili.it) – Il volo degli uccelli potrebbe offrire il nuovo spunto per realizzare turbine eoliche più efficienti. Un gruppo di scienziati della Xi’an Jiaotong University ha studiato il comportamento delle piume alari per migliorare il sistema di controllo chiamato “flap di Gurney“. Di cosa si tratta? Di piccoli appendici mobili applicate al bordo d’uscita di ali ed alettoni e in grado di aumentare la deportanza (la forza aerodinamica che spinge il mezzo verso il suolo aumentando l’aderenza) di fronte ad un aumento della resistenza aerodinamica.
Applicata alla turbine eoliche, questa linguetta disturba i flussi del vento migliorando notevolmente le prestazioni dei profili alari. Ma esiste un ma. La ricerca ha dimostrato che in alcune situazioni i flap di Gurney possono ridurre la velocità delle pale e dunque la produzione di energia.
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È in questo contesto che si inserisce lo studio degli ingegneri Liming Wu, Xiaomin Liu e colleghi. Il team ha preso spunto dalla natura applicando un nuovo approccio per il controllo del flusso. “Un profilo alare con una buona stabilità e un elevato rapporto portanza-resistenza può migliorare efficacemente la stabilità e le prestazioni aerodinamiche delle pale delle turbine eoliche”, scrivono i ricercatori nell’articolo pubblicato su Journal of Renewable and Sustainable Energy (testo in inglese). “Ispirandoci alle eccellenti prestazioni di planata delle ali di gabbiano, ne abbiamo studiato il profilo e la struttura unici” per creare un flap naturale che imitasse il particolare comportamento delle piume. E quindi lo hanno combinato con il flap di Gurney.
Secondo Liu, il nuovo dispositivo combinato per il controllo del flusso migliora efficacemente il coefficiente di portanza del profilo alare. “Per angoli di attacco compresi tra 16 e 24 gradi, il coefficiente di portanza massimo del profilo alare viene aumentato del 15% quando viene utilizzata una combinazione di flap Gurney e flap bionico”.
