BR102015031182B1 - Lâmina para uma turbina eólica e turbina eólica compreendendo referida lâmina - Google Patents

Lâmina para uma turbina eólica e turbina eólica compreendendo referida lâmina Download PDF

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Teresa Arlabán Gabeiras
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Abstract

LÂMINA PARA UMA TURBINA EÓLICA E TURBINA EÓLICA COMPREENDENDO REFERIDA LÂMINA. A presente invenção refere-se a uma lâmina (10) para uma turbina eólica (20) compreendendo ao menos um componente longitudinal incluindo ao menos dois trechos longitudinais com fibras em diferentes orientações dependendo da posição desses trechos ao longo da lâmina (10), onde a orientação das fibras nos trechos da lâmina (10) é adaptada ao estado de carga prevalecido em cada dos trechos.

Description

OBJETO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a uma lâmina compreendendo ao menos um componente longitudinal compreendendo ao menos dois trechos com fibras em diferentes orientações dependendo da localização desses trechos ao longo da lâmina.
[0002] O objeto da invenção é uma lâmina para uma turbina eólica onde a orientação das fibras nos trechos da lâmina é adaptada para prevalecer estados carregados em cada dos trechos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0003] A corrente tendência na configuração das turbinas para aumentar o comprimento das lâminas no sentido de impulsionar a produção de energia anual, tentando atingir um compromisso entre leveza e rigidez.
[0004] Para este propósito, no estágio da configuração da lâmina as mais adequadas características para cada componente longitudinal formando a lâmina são determinadas. Esses componentes longitudinais são: - um escudo externo que provê a geometria aerodinâmica da lâmina, geralmente formada por duas válvulas ligadas juntas; - vigas aderidas aos escudos (ou parcialmente incorporadas neles) que provem a requerida rigidez estrutural; - teias de cisalhamento que se conectam entre si e transferem as cargas das teias.
[0005] No sentido de atingir luz e suficiente rigidez, materiais poliméricos são usados na configuração incluindo fibra de vidro/ou tecidos de fibra de carbono incorporados em uma matriz polimérica, incluindo alguns locais de madeira ou núcleos de espuma plástica.
[0006] Geralmente, o processo de fabricação de um componente longitudinal de uma turbina eólica consiste na harmonização de um número de camadas de tecidos de fibra de polímero em um molde empilhadas uma cima da outra, seguindo uma sequência de empilhamento previamente estabelecida. A sequência de empilhamento determina o número de camadas de tecidos de fibra de polímero e a orientação das fibras em cada camada com relação a uma direção de referência que é usualmente a direção longitudinal da lâmina. Para aumentar a rigidez e/ou acentuar o comportamento de flambagem do componente longitudinal, núcleos leves tipicamente feitos de espumas plásticas ou madeira são harmonizados em certas partes entre as camadas do tecido. Para garantir a ligação das diferentes camadas do material de fibra entre elas e com os núcleos, um material polimérico, chamado matriz é usado.
[0007] A aplicação dessa matriz é realizada por quaisquer dos usuais procedimentos empregados na fabricação de materiais compostos (infusão de resina, RTM em suas diferentes variantes, protrusão etc.) que por sua vez envolve o uso de diferentes elementos auxiliares para fazer a fabricação do processo mais fácil. Em outros casos, a fibra é apresentada como tecidos totais ou parcialmente impregnados a referida matriz (pré-impregnados).
[0008] Usualmente as orientações da fibra dos tecidos são selecionadas dependendo do componente longitudinal da lâmina e o tipo de tensão que ele é sujeito. As mais comuns orientações são 0o, + 45o e 90o com relação à direção longitudinal da lâmina. Além disso, a espessura dos compostos (ou seja, o número de camadas do composto formado pela resina e tecido) usadas em cada zona dos componentes longitudinais da lâmina é selecionada dependendo da magnitude de referida predominante tensão.
[0009] Tecidos são formados usando a mais apropriada orientação da fibra (ou as mais apropriadas orientações da fibra) para cada componente longitudinal. Esses tecidos poderão compreender fibras com diferentes orientações com relação a uma direção de referência. Geralmente, os tecidos compreendem fibras com 1, 2 ou 3 com as seguintes combinações padrões: - uniaxial à 0o - biaxial à +/-45o - triaxial à 0o e +/-45o
[0010] Esses tecidos são subsequentemente colocados no molde para a fabricação da lâmina, se estendendo ao longo de cada componente longitudinal.
[0011] Assim, dependendo do tipo de tensão que cada componente longitudinal resiste um ou outro tipo de tecido ou mesmo combinações de várias camadas de diferentes tipos de tecidos são usados. Além disso, dependendo da magnitude da tensão, o número de camadas para cada zona do componente longitudinal é selecionado.
[0012] Em um estado de configurações do estado da técnica, fibras uniaxiais à 0o nas vigas e fibras biaxiais à +/- 45o ou triaxiais à 0o e +/- 45o nas teias de cisalhamento e nos escudos externos são normalmente usados.
[0013] O requerente conhece a existência de precedentes que descrevem o uso de tecidos biaxiais e triaxiais com ângulos diferentes de 45o. Entre eles, o artigo “Innovative design procedures for large-scale Wind turbine blades (JEC Composites Magazine. No. 70 January-February 2012)” sendo conhecido, onde é proposto o uso de tecidos com orientações de fibra de 45o em certos componentes da lâmina de acordo com o relacionamento entre tensão normal e tosquiado em cada desses componentes, onde mais especificamente será estabelecido que o escudo da lâmina seja completamente fabricado de tecidos de fibra triaxial com orientações 0o, +/- 25o.
[0014] Os Documentos US2014193269A, US 20131014430A1 e US2011052408A1 revelam uma lâmina para uma turbina eólica de acordo com o preambulo da reivindicação 1.
[0015] Entretanto, na prévia precedente de uma única orientação de fibra em tecidos uniaxiais ou uma única combinação de orientações de fibra em tecidos biaxiais ou triaxial for usada para o inteiro componente longitudinal da lâmina, de modo que a mesma orientação da fibra (ou as mesmas orientações das fibras) será usada dentro do inteiro componente longitudinal. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0016] A presente invenção refere-se a uma lâmina para uma turbina eólica compreendendo ao menos um componente longitudinal que compreende ao menos dois trechos longitudinais: - um primeiro trecho longitudinal compreendendo uma primeira pluralidade de fibras, onde a primeira pluralidade de fibras é harmonizada em um primeiro ângulo com relação a uma direção de referência, e - um segundo trecho longitudinal mais próximo a uma ponta da lâmina que o primeiro trecho longitudinal que compreende ao menos uma segunda pluralidade de fibras, onde a segunda pluralidade de fibras é harmonizada em um segundo ângulo com relação à direção de referência.
[0017] O primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras do primeiro trecho longitudinal é maior que o segundo ângulo com relação à direção de referência da segunda pluralidade de fibras do segundo trecho longitudinal.
[0018] A direção longitudinal da lâmina é usada como uma direção de referência apesar de outras direções de referência poder ser usadas, como a direção longitudinal do componente longitudinal. A direção longitudinal do componente longitudinal poderá ser paralela à direção longitudinal da lâmina ou não.
[0019] O ao menos um componente longitudinal da lâmina da turbina eólica é selecionado do seguinte: - um escudo externo que prove a geometria aerodinâmica da lâmina, geralmente formada por duas válvulas ligadas juntas. - ao menos uma das válvulas acima citadas; - ao menos uma viga aderida aos escudos (ou parcialmente incorporadas neles) que provêm à requerida rigidez estrutural; - ao menos uma teia de cisalhamento que conecta as vigas entre si e transfere as cargas de cisalhamento.
[0020] Esta harmonização das fibras é especialmente vantajosa face o componente longitudinal da lâmina da turbina eólica compreender: - uma primeira zona onde as tensões do cisalhamento prevalecem sobre a tensão normal e longitudinal, e - uma segunda zona mais próxima à ponta da lâmina que a primeira zona, onde a tensão longitudinal prevalece sobre a tensão do cisalhamento e normal.
[0021] Em uma configuração, a primeira zona do componente longitudinal se estende da raiz da lâmina para aproximadamente uma região onde uma corda da lâmina é máxima.
[0022] Opcionalmente, o primeiro trecho longitudinal é compreendido dentro da primeira zona do componente longitudinal da lâmina na qual a tensão do cisalhamento prevalece sobre as tensões normal e longitudinal do segundo trecho longitudinal sendo compreendido dentro da segunda zona do componente longitudinal da lâmina na qual a tensão longitudinal prevalece sobre a tensão normal e do cisalhamento.
[0023] Assim, o primeiro trecho longitudinal é configurado para resistir os estados de tensão onde a tensão do cisalhamento prevalecer sobre a tensão normal e de cisalhamento, e o segundo trecho longitudinal sendo configurado para resistir os estados de tensão onde a tensão longitudinal prevalecer sobre a tensão normal e de cisalhamento, e assim adaptando a orientação da primeira e segunda pluralidade de fibras de cada trecho longitudinal, aa tensão predominante nas zonas onde elas são comprimidas no interior.
[0024] Em uma ainda opcional forma, os primeiro e segundo trechos longitudinais são adjacentes.
[0025] Opcionalmente, o primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras do primeiro trecho longitudinal se encontra dentro da faixa de [30o, 60o] ou dentro de seu conjugado [-30o, - 60o].
[0026] Opcionalmente, o segundo ângulo com relação à direção de referência da segunda pluralidade do segundo trecho longitudinal se encontra dentro da faixa [10o, 30o] ou dentro de seu conjugado [-10o, -30o].
[0027] Opcionalmente, o ao menos um componente longitudinal da lâmina da turbina eólica ainda compreende um terceiro trecho longitudinal disposto entre o primeiro trecho longitudinal e o segundo trecho longitudinal, compreendendo ao menos uma parte da primeira pluralidade de fibras do primeiro trecho longitudinal sobreposto com ao menos uma parte da segunda pluralidade de fibras do segundo trecho longitudinal. Referido terceiro trecho poderá ainda compreender uma terceira pluralidade de fibras com um ângulo diferente dos primeiro e segundo ângulos com relação à direção de referência.
[0028] Opcionalmente, o ao menos um componente longitudinal da lâmina ainda compreende um quarto trecho longitudinal, mais próximo da raiz da lâmina que o primeiro trecho longitudinal, que compreende, ao menos uma quarta pluralidade de fibras dispostas em um quarto ângulo com relação à direção de referência que é inferir que o primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras do primeiro trecho longitudinal, Em uma configuração, o quarto trecho longitudinal compreende ao menos parte da raiz da lâmina, sendo o componente longitudinal preferivelmente ao menos uma das válvulas.
[0029] O ao menos um componente longitudinal poderá compreender, entre dois trechos adjacentes longitudinais como previamente descrito, um trecho de transição que compreende ao menos uma quinta pluralidade de fibras, dispostas em um quinto ângulo com relação à direção de referência cujo valor é compreendido dentro dos ângulos da pluralidade de fibras dos trechos longitudinais adjacentes.
[0030] Assim configurado, a lâmina permite reduzir o número de camadas do tecido harmonizadas em cada trecho longitudinal com relação às lâminas do estado da técnica, devido ao fato que as orientações usada das fibras serem definidas de acordo com o tipo prevalecente da tensão em cada dos trechos longitudinais do associado componente longitudinal e assim a carga que poderá ser suportada por cada camada em cada trecho será maximizada enquanto mantendo o peso e custo da lâmina tacão baixo quanto possível.
[0031] A invenção ainda se refere a uma turbina eólica que compreende ao menos uma lâmina com as características acima descritas.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0032] Para uma melhor compreensão da invenção detalhada descrição será feita da mesma com relação aos desenhos em anexo, apresentados em caráter exemplificativo e não limitativo, nos quais: - A Figura 1 mostra uma vista em elevação de uma turbina eólica compreendendo três lâminas como aquelas da presente invenção; - A Figura 2 mostra uma seção transversal de uma das lâminas mostrada na Figura 1; - A Figura 3 mostra uma vista esquemática da prevalecente tensão em cada área da lâmina; - A Figura 4 mostra uma vista esquemática da primeira pluralidade de fibras e a segunda pluralidade de fibras dos primeiro e segundo trechos respectivamente, de ao menos um componente longitudinal da lâmina da presente invenção; - A Figura 5 mostra uma vista esquemática da primeira pluralidade de fibras, a segunda pluralidade de fibras, a terceira pluralidade de fibras e a quarta pluralidade de fibras, dos primeiro, segundo, terceiro e quarto trechos longitudinais respectivamente de ao menos um componente longitudinal da lâmina da presente invenção; - A Figura 6 mostra uma vista esquemática da primeira pluralidade de fibras, a quarta pluralidade de fibras e a quinta pluralidade de fibras do primeiro, quarto e quinto trechos longitudinais respectivamente de ao menos um componente longitudinal da lâmina da presente invenção.
PREFERIDA CONFIGURAÇÃO DA INVENÇÃO
[0033] Abaixo, uma detalhada descrição da lâmina (10) para uma turbina eólica (20) será realizada.
[0034] A lâmina (10) compreende uma raiz (23), uma ponta (22), uma Corda de uma seção para cada seção de uma pluralidade de seções da lâmina (10) e ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) que compreende ao menos dois trechos longitudinais (1, 2, 3, 4, 5): - um primeiro trecho longitudinal (1) compreendendo uma primeira pluralidade de fibras (11), onde a primeira pluralidade de fibras (11) é disposta em um primeiro ângulo com relação a uma direção de referência, a direção de referência sendo preferivelmente a direção longitudinal (21) da lâmina (10); - um segundo trecho longitudinal (2) mais próximo da ponta (22) da lâmina (10) que o primeiro trecho longitudinal (1) que compreende ao menos uma segunda pluralidade de fibras (12), onde a segunda pluralidade de fibras (12) é disposta em um segundo ângulo com relação à direção de referência, onde o primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) é maior que o segundo ângulo com relação à direção de referência da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2).
[0035] O ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) é selecionado do seguinte: - um escudo externo (16) geralmente composto por duas válvulas (17) unidas juntas em uma área de uma borda de condução e uma área de borda de fuga da lâmina; - ao menos uma das válvulas (17) acima citadas; - ao menos uma viga (18) aderida aos escudos externos (16) ou parcialmente incorporada neles (16); - o ao menos uma teia de cisalhamento (19) que conecta as vigas (18) entre si (19), sendo preferivelmente uma válvula (17), ou uma viga (18). O ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina da turbina eólica (20) adicionalmente compreende: - uma primeira zona (8) da raiz da lâmina à aproximadamente uma zona onde a corda da lâmina é máxima (24) onde a tensão do cisalhamento prevalece sobre a tensão normal e de cisalhamento, onde o primeiro trecho longitudinal (1) é compreendido dentro desta primeira zona (8), e - uma segunda zona (9) da extremidade da primeira zona (8) à ponta (22) da lâmina (10) onde a tensão longitudinal prevalece sobre a tensão de cisalhamento e normal, o segundo trecho longitudinal (2) sendo compreendido dentro desta segunda zona (9).
[0036] O primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) se encontra dentro da faixa [30o, 60o], sendo preferível 45o, ou dentro de seu conjugado [-30o, -60o], sendo preferivelmente -45o.
[0037] Opcionalmente, o segundo ângulo com relação à direção de referência da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2) se encontra dentro da faixa [10o, 30o], sendo preferível 25o, ou dentro de seu conjugado [-10o, - 30o], sendo preferivelmente -25o.
[0038] A primeira (11) e a segunda (12) pluralidade de fibras são usualmente constituídas por tecidos pré-fabricados com fibras não tecido de acordo com os ângulos especificados que são harmonizados em sucessivas camadas empilhadas. O número de camadas de tecido depende da magnitude e os estados das cargas em cada zona (8, 9) da lâmina. Usando uma primeira (11) e uma segunda (12) pluralidade e fibras com ângulos como descrito o número de camadas em cada zona (8, 9) poderá ser reduzido com relação às lâminas do anterior estado da técnica.
[0039] Em uma primeira configuração do primeiro trecho longitudinal (1) e o segundo trecho longitudinal (2) são adjacentes.
[0040] Em outras configurações, o ao menos um componente longitudinal (17, 18, 19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) adicionalmente compreende um terceiro trecho longitudinal (3) harmonizado entre o primeiro trecho longitudinal (1) e o segundo trecho longitudinal (2), que compreende ao menos uma parte da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) sobreposto com ao menos uma parte da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2). De acordo com essas configurações, uma parte da primeira (11) e segunda (12) pluralidade de fibras estendidas além do primeiro (1) e segundo (2) trechos longitudinais e sendo sobrepostos para atingir uma transição adequada.
[0041] Referida superposição poderá ser atingida de duas diferentes formas: - Em uma segunda configuração, a superposição das fibras do terceiro trecho longitudinal (3) é realizada de modo que toda a primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (11) é sobreposta com toda a segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2). - Em uma terceira configuração, a superposição das fibras do terceiro trecho longitudinal (3) é realizada de modo que cada das fibras da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) seja sobreposta com uma das fibras da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2).
[0042] Além disso, o terceiro trecho longitudinal (3) poderá compreender uma terceira pluralidade de fibras (13) com um ângulo diferente dos primeiro e segundo ângulos com relação à direção de referência, sobreposto por quaisquer das formas especificadas no estado da técnica, em uma primeira extremidade (25) do terceiro trecho longitudinal (3) adjacente ao primeiro trecho longitudinal (1), em ao menos uma parte da terceira pluralidade de fibras (13) com ao menos uma parte da primeira pluralidade de fibras (11) e em uma segunda extremidade (26) do terceiro trecho longitudinal (3) adjacente ao segundo trecho longitudinal (2), ao menos uma parte da terceira pluralidade de fibras (13) com ao menos uma parte da segunda pluralidade de fibras (12).
[0043] De acordo com quaisquer das prévias configurações, o terceiro trecho longitudinal (3) forma uma zona de transição entre o primeiro (1) e o segundo trecho longitudinais (2) caracterizado por apropriadas propriedades relacionado à alteração do tipo da tensão predominante ser alcançadas.
[0044] O ao menos um componente longitudinal (16,17,18,19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) adicionalmente compreende um quarto trecho longitudinal (4) mais próximo da raiz (23) da lâmina (20) que o primeiro trecho longitudinal (1) que compreende ao menos uma quarta pluralidade de fibras (14), onde a quarta pluralidade de fibras (14) é disposta em um quarto ângulo com relação à direção de referência que é menor que o primeiro ângulo com relação à direção de referência da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1).
[0045] Em outras configurações, o ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) compreende, entre dois adjacentes trechos longitudinais como previamente descrito, um trecho de transição que compreende ao menos uma quinta pluralidade de fibras (15) onde a quinta pluralidade de fibras (15) é disposta em um quinto ângulo com relação à direção de referência e cujo valor é compreendido entre os ângulos da pluralidade de fibras dos adjacentes trechos longitudinais.
[0046] A invenção também se refere a uma turbina eólica (20) que compreende ao menos uma lâmina (10) com características previamente descritas.

Claims (17)

1. “LÂMINA PARA UMA TURBINA EÓLICA”, compreendendo ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) que compreende ao menos dois trechos longitudinais (1, 2, 3, 4, 5); sendo um primeiro trecho longitudinal (1) compreendendo uma primeira pluralidade de fibras (11), onde a primeira pluralidade de fibras (11) é disposta em um primeiro ângulo com relação a uma direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou para uma direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19), e um segundo trecho longitudinal (2) mais próximo a uma ponta (22) da lâmina que o primeiro trecho longitudinal (1) que compreende ao menos uma segunda pluralidade de fibras (12), onde a segunda pluralidade de fibras (12) é disposta em um segundo ângulo com relação à direção longitudinal onde o primeiro ângulo com relação à direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou para uma direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) ser maior que o segundo ângulo com relação à direção-longitudinal (21) da lâmina (10) ou para uma direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18. 19)-da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2) caracterizada por o primeiro trecho longitudinal (1) e o segundo trecho longitudinal (2) compreender fibras com diferentes orientações dependendo da localização do primeiro trecho longitudinal (1) e segundo trecho longitudinal (2) al longo da lâmina (10).
2. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por em ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) adicionalmente compreender uma primeira zona (8) onde a tensão de cisalhamento prevalecer sobre as tensões longitudinal e normal, e uma segunda zona (9) mais próxima da ponta (22) da lâmina (1) que a primeira zona, onde a tensão longitudinal prevalece sobre as tensões de cisalhamento e normal.
3. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por ainda compreender uma raiz (23) e por o primeiro trecho longitudinal (16, 17, 18, 19) se estender a partir da raiz (23) da lâmina (10) a uma região onde uma corda (24) da lâmina (10) é máxima.
4. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender uma ponta (22) onde o primeiro trecho longitudinal (1) é compreendido dentro da primeira zona (8), a segunda zona (9) se estendendo a partir da extremidade da primeira zona (8) à ponta (22) da lâmina (10), e o segundo trecho longitudinal (2) ser compreendido dentro da segunda zona (9).
5. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o primeiro ângulo com relação à direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou para uma direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18. 19) da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) se encontrar dentro da faixa [30o, 60o], sendo preferivelmente 45o, ou dentro de seu conjugado [-30o,-60o], sendo preferivelmente -45o.
6. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o segundo ângulo com relação à direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou para uma direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2) se encontrar dentro da faixa [10o, 30o], sendo preferivelmente 25o, ou dentro de seu conjugado [-10o, -30o], sendo preferivelmente -25o.
7. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada por o primeiro trecho longitudinal (1) e o segundo trecho longitudinal (2) serem adjacentes.
8. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada por ao menos o componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) compreender ao menos um terceiro trecho longitudinal (3) disposto entre o primeiro trecho longitudinal (1) e o segundo trecho longitudinal (2), que compreende ao menos uma parte da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) sobreposto com ao menos uma parte da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2).
9. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a superposição das fibras do terceiro trecho longitudinal (3) ser realizada de modo que toda a primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) se estenda além do primeiro trecho longitudinal (1) e seja sobreposta com toda a segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal (2) que se estende além do segundo trecho longitudinal (2).
10. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a superposição das fibras do terceiro trecho longitudinal (3) ser realizada de modo que cada das fibras da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1) seja sobreposta com uma das fibras da segunda pluralidade de fibras (12) do segundo trecho longitudinal.
11. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 9 e 10, caracterizada por o terceiro trecho longitudinal (3) adicionalmente compreender uma terceira pluralidade de fibras (13) com um terceiro ângulo diferente dos primeiro e segundo ângulos com relação à direção de referência.
12. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por compreender uma primeira extremidade (25) do terceiro trecho longitudinal (3) adjacente ao primeiro trecho longitudinal (1), onde ao menos uma parte da terceira pluralidade de fibras (13) com ao menos uma parte da primeira pluralidade de fibras (11) ser sobreposta, e uma segunda extremidade (26) do terceiro trecho longitudinal (3) adjacente ao segundo trecho longitudinal (2) onde ao menos uma parte da terceira pluralidade de fibras (13) com ao menos uma parte da segunda pluralidade de fibras (12) ser sobreposta.
13. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) adicionalmente compreender um quarto trecho longitudinal (4) mais próximo à raiz (23) da lâmina que o primeiro trecho longitudinal (1), que compreende, ao menos uma quarta pluralidade de fibras (14), onde a quarta pluralidade de fibras (14) é dispostas em um quarto ângulo com relação à direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou à direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19) que é inferior ao primeiro ângulo com relação à direção longitudinal (21) da lâmina (10) ou à direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da primeira pluralidade de fibras (11) do primeiro trecho longitudinal (1).
14. “LÂMINA”, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o quarto trecho longitudinal (4) compreender ao menos parte da raiz (23) da lâmina (10).
15. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina (10) compreender, entre dois adjacentes trechos longitudinais (1, 2, 3 4), um trecho de transição (5) que compreende ao menos uma quinta pluralidade de fibras (15), onde a quinta pluralidade de fibras (15) é disposta em um quinto ângulo com relação à longitudinal (21) da lâmina (10) ou à direção longitudinal do componente longitudinal (16, 17, 18, 19) cujo valor é compreendido entre os ângulos da pluralidade de fibras dos adjacentes trechos longitudinais.
16. “LÂMINA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por ao menos um componente longitudinal (16, 17, 18, 19) da lâmina (10) da turbina eólica (20) ser selecionado de um escudo externo (16) geralmente composto de duas válvulas (17) unidas juntas em uma área de um a borda de condução e uma área de uma borda de fuga da lâmina, ao menos uma das válvulas (17) acima citadas, ao menos uma viga (18) aderida aos escudos externos (16) ou parcialmente incorporada neles (16), ao menos uma teia de cisalhamento que conecta as vigas (18) uma na outra.
17. - “TURBINA EÓLICA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada por compreender ao menos uma lâmina (10).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102061831B1 (ko) * 2018-04-17 2020-01-02 한국항공우주연구원 블레이드 구조 시험장치 및 이를 이용한 블레이드 시험방법
EP3792480A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-17 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology, S.L. Wind turbine blade
WO2024006078A1 (en) * 2022-06-27 2024-01-04 Helicoid Industries Inc. High impact-resistant, reinforced fiber for leading edge protection of aerodynamic structures

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103710C2 (de) 1981-02-04 1983-03-24 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München "Rotor in Schalenbauweise"
US4621980A (en) 1984-09-19 1986-11-11 United Technologies Corporation Fiber reinforced composite spar for a rotary wing aircraft
US4976587A (en) 1988-07-20 1990-12-11 Dwr Wind Technologies Inc. Composite wind turbine rotor blade and method for making same
JPH03271566A (ja) 1990-03-20 1991-12-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd 風車ブレード
US7802968B2 (en) 2005-07-29 2010-09-28 General Electric Company Methods and apparatus for reducing load in a rotor blade
US7427189B2 (en) * 2006-02-13 2008-09-23 General Electric Company Wind turbine rotor blade
US20090196756A1 (en) 2008-02-05 2009-08-06 General Electric Company Wind turbine blades and method for forming same
US8753091B1 (en) 2009-05-20 2014-06-17 A&P Technology, Inc. Composite wind turbine blade and method for manufacturing same
US8079819B2 (en) * 2009-05-21 2011-12-20 Zuteck Michael D Optimization of premium fiber material usage in wind turbine spars
US8075278B2 (en) * 2009-05-21 2011-12-13 Zuteck Michael D Shell structure of wind turbine blade having regions of low shear modulus
US20110052407A1 (en) 2009-08-25 2011-03-03 Zuteck Michael D Swept blades utilizing asymmetric double biased fabrics
US20110052408A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Zuteck Michael D Swept blades utilizing asymmetric double biased fabrics
US20110052404A1 (en) 2009-08-25 2011-03-03 Zuteck Michael D Swept blades with enhanced twist response
WO2011026009A1 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Polystrand, Inc Thermoplastic rotor blade
CA2786561C (en) 2010-01-14 2018-03-20 Neptco, Inc. Wind turbine rotor blade components and methods of making same
DE102010002432A1 (de) 2010-02-26 2011-09-01 Repower Systems Ag Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Windenergieanlage und Verfahren zum Herstellen eines Rotorblatts
DK2593670T3 (en) 2010-07-16 2017-04-10 Lm Wp Patent Holding As Wind turbine blade with narrow shoulder and relatively thick support profiles
US20120087801A1 (en) 2010-10-12 2012-04-12 General Electric Company Composite components and processes therefor
CA2988760A1 (en) 2011-01-12 2012-07-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Composite laminated structures and methods for manufacturing and using the same
US10024301B2 (en) * 2011-10-24 2018-07-17 The Regents Of The University Of Michigan Textile composite wind turbine blade
GB201217212D0 (en) 2012-09-26 2012-11-07 Blade Dynamics Ltd Windturbine blade
US9964096B2 (en) * 2013-01-10 2018-05-08 Wei7 Llc Triaxial fiber-reinforced composite laminate
US9534580B2 (en) * 2013-02-27 2017-01-03 General Electric Company Fluid turbine blade with torsionally compliant skin and method of providing the same
DK2781734T3 (da) 2013-03-20 2019-05-13 Siemens Gamesa Renewable Energy As Rotorvinge med en segmenteret støttestruktur og fremgangsmåde til fremstilling af rotorvingen
DK3045297T3 (en) 2013-05-31 2018-04-09 Lm Wind Power Int Tech Ii Aps Mold and method of assisting in the manufacture of a wind turbine blade shell
US9739259B2 (en) * 2013-06-05 2017-08-22 The Regents Of The University Of California Wind turbine blade with biplane section
DE202013007886U1 (de) * 2013-09-06 2014-12-08 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlagenrotorblatt mit passiver Lastreduzierung

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Publication number Publication date
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