4.2.Aerodynamika wirnika.

            Łopatki wirnika, dla dużych elektrowni wiatrowych, niemal zawsze są wzdłużnie skręcone. Jest to spowodowane tym, że w zależności od środka osi wirnika, łopatka posiada różną prędkość liniową. Prędkość wierzchołka łopatki znana jest pod pojęciem „tip speed”.

Jak wiadomo łopatka „atakuje” wiatr pozorny, który jest średnią z wiatru rzeczywistego i własnej prędkości łopatki, co przedstawione jest na rysunku 13 i wykresie wektorowym na rysunku 14.

 

Rys.13. Różne kąty natarcia w zależności od odległości od środka obrotu

 

Rys.14.Wektory prędkości łopatki i wiatru.

 

            Im bliżej środka osi obrotu tym wypadkowy wektor wiatru jest bardziej prostopadły do łopatki (patrz W1). Przy odpowiedniej sile wiatru może już nastąpić oderwanie strugi, podczas gdy część łopatki posiadająca odpowiednio durzą prędkość liniową, ciągle będzie pracowała (np. W2). Dlatego oderwanie strugi zaczyna się od wewnętrznych części łopatki a wraz z dalszym wzrostem prędkości, przechodzi na dalsze części łopatki.

            Łopatki często są skręcone, żeby wirnik pracował jak najbardziej efektywnie. Kąt ustawienia łopatki w jej wewnętrznych częściach jest większy i dzięki temu kąt natarcia będzie jednakowy na całej długości łopatki.. Wirnik pracuje wtedy wydajniej.

Rozwiązanie takie przedstawia rysunek 15.

Rys.15. Wzdłużne skręcenie łopatki.