ES2370096T3

ES2370096T3 - Pala de turbina eólica con medios de control de capa limítrofe inmersos que comprende subcanales cruzados.

Info

Publication number: ES2370096T3
Application number: ES08784433T
Authority: ES
Inventors: Peter Fuglsang; Stefano Bove
Original assignee: LM Glasfiber AS
Current assignee: LM Wind Power AS
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2011-12-12
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: ATE517255T1; EP2031244A1; US8550787B2; US20100260614A1; CN101883922B; CN101883922A; WO2009026926A1; EP2198153B1; EP2198153A1; DK2198153T3

Abstract

Una pala para turbina eólica (10) que tiene una dirección longitudinal con un extremo de raíz (16) y un extremo de punta (14) así como también una cuerda que se extiende en una dirección transversal entre un borde de ataque (18) y un borde de salida (20), la pala (10) comprende una superficie de control de flujo con un lado de succión y un lado de presión, caracterizado porque un número de medio de control de capa limítrofe (40) se forma en la superficie de control de flujo, en donde los medios de control de capa limítrofe (40) incluyen un canal sumergido en la superficie de control de flujo (112; 212; 312; 412; 512; 612; 712) con un primer extremo que enfrenta hacia el borde de ataque (18) y un segundo extremo que enfrenta hacia el borde de salida (20) de la pala (10), el canal comprende una superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506) que se extiende desde el primer extremo (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) hasta el segundo extremo (104; 204; 304; 404; 504; 604; 704) y entre el canal en el primer extremo (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) comprende una primer zona de canal (122; 222; 322; 422; 522) que comprende un primer subcanal (118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) que tiene una primer área de sección cruzada y un segundo subcanal (120; 220; 320; 420; 520; 620; 720) que tiene una segunda sección cruzada, el primer subcanal (118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) y el segundo subcanal (120; 220; 320; 420; 520; 620; 720) se funden en un punto de cruce.

Description

Pala de turbina eólica con medios de control de capa limítrofe inmersos que comprende subcanales cruzados

Campo Técnico

La presente invención se relaciona con una pala de una turbina eólica que tiene una dirección longitudinal con un extremo de raíz y un extremo de punta así como un cuerda que se extiende en una dirección trasversal entre un borde de ataque y un borde de salida, la pala comprende una superficie de control de flujo con un lado de succión y un lado de presión.

Antecedente

Existen muchas situaciones, en donde es deseable proporcionar un método para retardar o evitar la separación de flujo entre un medio de flujo y una superficie de control de flujo en regiones, en donde la capa limítrofe del medio de flujo, debido al perfil de la superficie del control de flujo, se somete a gradientes de presión, que son suficientes para provocar la separación de flujo.

Cuando un fluido viscoso pasa sobre una pala de una turbina eólica hacia el borde de salida, el fluido fluye desde una región con baja presión estática a una región con alta presión estática, en el proceso se somete a un gradiente de presión adverso. Esto resulta en fuerzas, que tienden a retardar la capa limítrofe, que puede ser suficientemente fuerte para detener o revertir el flujo, que puede provocar que el fluido se separe y se comporte en una forma no predecible. Esto en cambio provoca un aumento en el arrastre debido al área de sección cruzada del flujo separado en la estela del medio de control de flujo, que a su vez reduce la sustentación de la pala de la turbina eólica e incluso pueden provocar que la pala entre en perdida.

Es bien conocido retazar o evitar la superación de flujo al mezclar flujo libre con la capa limítrofe mediante el uso de generadores de vórtices que sobresalen de la superficie de control de flujo, es decir de la superficie de la pala de laturbina eólica. Hay un gran número de diferentes tipos generadores de vórtices, tal como del tipo Álabe, vea por ejemplo la patente WO 01/16482, o los generadores de vórtice formados como las salientes con forma de delta como se muestra en la patente WO 00/15961. Sin embargo, todos estos generadores de vórtices tienen la desventaja de un arrastre relativamente alto. Adicionalmente, estos generadores de vórtices que se montan usualmente sobre la superficie de la pala de la turbina eólica después de la producción de la pala, tienen una tendencia a romperse durante el transporte, que puede deteriorar seriamente la funcionalidad de la pala.

La patente US 4,455,045 describe unos medios alternativos para mantener un flujo de un medio que fluye unido al exterior, de un miembro de control de flujo, en donde se sumerge un canal con forma esencialmente triangular en la superficie del miembro de control de flujo. El canal con forma triangular tiene una porción de ápice que enfrenta el flujo del medio que fluye, y el canal emerge en la superficie de esta porción de ápice.

Descripción de la Invención

Es un objeto de la invención proporcionar una pala nueva para un rotor de una turbina eólica, que supera o alivia por lo menos una de las desventajas de la técnica anterior o que proporciona una alternativa útil.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, el objetivo se alcanza mediante un número de medios de control de capa limítrofe que se forma en la superficie de control de flujo, en donde los medios de control de capa limítrofe incluyen un canal sumergido en la superficie de control de flujo con un primer extremo que hace frente hacia el borde de ataque y un segundo extremo que hace frente hacia el borde de salida de la pala, el canal comprende una superficie inferior que se extiende desde el primer extremo al segundo extremo, y en donde el canal en el primer extremo comprende una primer zona de canal que comprende un primer subcanal que tiene una primer área de sección transversal y un segundo subcanal que tiene una segunda área de sección cruzada, el primer subcanal y el segundo subcanal se fusionan en un punto de cruce. Los dos subcanales de cruce dirigen cada uno un flujo separado que tiene una primera velocidad y una segunda dirección de velocidad, respectivamente, y debido a las diferentes direcciones de velocidad de estos dos flujos entrantes se generan los vórtices en el punto de cruce. Tales vórtices tirarán la capa limítrofe hacia la superficie de control de flujo y energiza la capa limítrofe, retardando por lo tanto la separación de flujo o evitándola completamente. Esto proporciona una pala de turbina eólica, en donde la separación de flujo se puede retrasar hacia los bordes de salida de la pala o se pueden evitar completamente. Así, se puede aumentar la sustentación general y la eficiencia de la pala de la turbina eólica. El punto de cruce se ubica en una parte de la primera zona de canal más cercana al borde de salida de la pala, el primer subcanal y el segundo subcanal convergen de esta manera hacia el punto de cruce.

De acuerdo con una primera realización, el canal en el segundo extremo comprende una segunda zona de canal que tiene una forma tal que genera vórtices en el punto de cruce que se pueden propagar en la dirección de flujo a través de la segunda zona de canal, por lo tanto, los vórtices se pueden propagar en la dirección de flujo y por lo tanto energizan efectivamente la capa limítrofe.

En una realización de acuerdo con la invención, la segunda zona de canal comprende una primera extensión de pared lateral entre la superficie de control de flujo y la superficie interior, y una segunda pared lateral que se extiende entre la superficie de control de flujo y la superficie interior, en donde la primer pared lateral y la segunda pared lateral son sustancialmente paralelas, por ejemplo pelarelas a la dirección transversal o la dirección de flujo. Alternativamente, la primer pared lateral y la segunda pared lateral divergen en la dirección trasversal o la dirección de flujo. Estas dos soluciones proporcionan realizaciones simples, en donde los vórtices se pueden propagar en la dirección de flujo.

De acuerdo con una realización de la pala, la primer zona de canal y la segunda zona de canal se separan por un borde agudo. Es decir, una pared lateral del primer subcanal continua sobre la primer pared lateral de la segunda zona de canal, y una pared lateral del segundo subcanal continua sobre la segunda pared lateral de la segunda zona de canal, la distancia transversal entre estas paredes varían en forma discontinua en la dirección de flujo.

De acuerdo con una primera realización de los subcanales, la primer área de sección cruzada es sustancialmente igual que la segunda área de la sección cruzada. De acuerdo con otra realización de los subcanales, la primer área de la sección cruzada es diferente de la segunda área de sección cruzada. Esto mejora el esfuerzo cortante entre dos flujos entrantes en el punto de cruce, produciendo por lo tanto vórtices de flujo en forma más efectiva.

En una realización de acuerdo con la invención, la segunda zona de canal comprende, un primer subcanal adicional y/o un segundo subcanal adicional. Estos dos subcanales adicionales también pueden tener diferentes áreas de sección cruzada y se pueden utilizar para producir nuevos grupos de vórtices corriente abajo del punto de cruce.

En otra realización de acuerdo con la invención, la primer área de sección cruzada y/o la segunda área de sección cruzada decrecen en la dirección de flujo. Esto proporciona una solución simple para acelerar el flujo hacia el punto de cruce, siendo por lo tanto capaz de producir vórtices aún más fuertes. Esto se puede lograr al dejar que las paredes laterales de un subcanal se separen en la dirección de flujo y/o al dejar que la altura de estas paredes laterales se reduzca en la dirección de flujo.

De acuerdo con realizaciones ventajosas, las paredes laterales de los subcanales así como también las primeras y las segundas paredes laterales forman bordes de pared lateral con la superficie de control de flujo, en donde estos bordes son relativamente agudos, es decir las paredes laterales y la superficie de control de flujo forman ángulos de aproximadamente 90 grados. Sin embargo, no se necesita que los bordes tengan aproximadamente 90 grados para que los canales generen vórtices para que funcionen intencionalmente. Así, la primer pared lateral y la segunda pared lateral también pueden divergir en sección cruzada, de tal manera que el primer borde de pared lateral y el segundo borde de pared lateral formen ángulos de más de 90 grados. Alternativamente, los bordes de pared lateral pueden extenderse más allá de la superficie de control de flujo. Esto por ejemplo se puede implementar al formar un filo por encima del canal. Por lo tanto, el canal no tiene un borde agudo, haciendo por lo tanto más fácil moldear el objeto con la superficie de control de flujo.

La superficie interior también puede ser cóncava o convexa en la dirección de flujo. En la superficie inferior puede ser redondeada o sustancialmente plana, cuando se ve en la sección cruzada del canal.

También se puede proporcionar el canal con una entrada dispuesta antes de la primer zona del canal y/o se proporciona con una salida dispuesta después de la segunda zona de canal. Así, el canal emerge en la superficie de control de flujo en el extremo de la entrada o en el extremo de la primer zona de canal, así como emerge en el extremo de la segunda zona de canal o en el extremo de salida. Las paredes laterales pueden ser sustancialmente paralelas a la dirección del flujo dentro de la entrada y la salida de canal. El canal también puede tener una pequeña discontinuidad, es decir la altura del canal o las paredes laterales pueden reducirse gradualmente.

De acuerdo con las realizaciones ventajosas, el primer subcanal y el segundo subcanal se funden en el punto de cruce con un ángulo entre 10 y 100 grados, o entre 20 y 95 grados, o entre 25 y 90 grados.

Preferiblemente, el número de medios para mantener adherido el flujo se dispone sobre el lado de succión de la pala. Lo medios, es decir los canales que generan vórtices, están dispuestos típicamente en una matriz la envergadura o dirección longitudinal de la pala. Los medios para mantener el flujo adherido también pueden estar en cascada en la dirección de la cuerda o la dirección transversal de la pala, es decir en la dirección de la cuerda.

Durante el uso, la pala de la turbina eólica se monta en un cuerpo de buje. La pala se divide normalmente en una región de raíz con un perfil sustancialmente circular más cercano al buje, una región aerodinámica, con un perfil generador de sustentación que está más lejos del buje, y una región de transición entre la región de raíz y la región de sustentación, el perfil de la región de transición cambia gradualmente en la dirección radial del perfil circular de la región de raíz hasta el perfil de generación de sustentación de la región aerodinámica.

Los medio para mantener un flujo unido se posicionan principalmente en la parte perfilada de la pala, es decir en la región aerodinámica, y opcionalmente en la región de transición de la pala.

5 La posición en la dirección de cuerda de los medios para mantener unido el flujo puede estar entre el 10 % y el 80% de la cuerda como se ve desde el borde de ataque. Alternativamente, ellos se posesionan dentro de una región que se extiende entre 20% y 70% de la cuerda como se ve desde el borde de ataque. En general los medios se utilizan para retrasar la separación, en donde una posición delantera, es decir cerca al borde de ataque, se utiliza para retrasar la entrada en perdida, y una posición hacia atrás, es decir lejos del borde de ataque, se utiliza para

10 aumentar la eficiencia.

De acuerdo con una realización ventajosa, de la pala de la turbina eólica, la altura de los canales están entre 0.1% y 5% de la longitud de la cuerda, o alternativamente entre 0.2% y 3.5%, o alternativamente entre el 0.5% y el 2%. Estas alturas producen efectivamente vértice del tamaño deseado. La altura de canal mencionado se ubica preferiblemente en la posición, en donde los vórtices que generan, es decir inmediatamente después del inicio de la

15 segunda zona de canal. En general, los vórtices corresponden preferiblemente a la altura de los canales y/o a la capa limítrofe.

De acuerdo con una realización preferida de la pala de acuerdo con la invención, la pala de turbina eólica se construye como un miembro de cubierta de polímero reforzado con fibra. Los canales se pueden formar en la superficie de la pala de turbina eólica durante el proceso de moldeo, ya sea al formar salientes en un molde

20 negativo, o al moldear bandas de un material que se puede disolver en la superficie de la pala de la turbina eólica, que después de moldeo se disuelve con el fin de formar los canales que generan vórtices. Los canales también se pueden formar en la superficie de la pala después de moldeo, por ejemplo, por fresado.

De acuerdo con un segundo aspecto, la invención también proporciona un rotor para turbina eólica que comprende un número, preferiblemente dos o tres, de palas para turbina eólicas mencionadas anteriormente. De acuerdo con

25 un tercer aspecto, se proporciona una turbina eólica que comprende tal un rotor para turbina eólica o un número de tales palas para turbina eólica.

Por supuesto las diversas realizaciones de los medios de control de capa limítrofe también se pueden utilizar con otros miembros de control de flujo, es decir un miembro de control de flujo que tiene una superficie de control de flujo, en donde el miembro de control de flujo se proporciona con medios de control de capa limítrofe para mantener 30 un flujo de un medio que fluye unido al exterior del miembro de control de flujo, el flujo tiene una dirección de flujo, en donde los medios de control de capa limítrofe incluyen: un canal sumergido en la superficie de control de flujo, el canal tiene: un primer extremo que enfrenta el flujo del medio del que fluye, un segundo extremo posicionado corriente abajo en el flujo del medio que fluye desde el primer extremo, y una superficie inferior que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo, en donde el canal en el primer extremo comprende una primer

35 zona de canal que comprende un primer subcanal que tiene una primer área de sección cruzada y un segundo subcanal que tiene una segunda área de sección cruzada, el primer subcanal y el segundo subcanal se fusionan en un punto de cruce.

Breve Descripción de los Dibujos

La invención se explica en detalle adelante con referencia a los dibujos, en los que

40 La Fig. 1 muestra una turbina eólica,

La Fig. 2 es una vista esquemática de una pala de turbina eólica de acuerdo con la invención,

La Fig. 3 es una primera realización de unos medios de control de capa limítrofe,

La Fig. 4 es una segunda realización de unos medios de control de capa limítrofe,

La Fig. 5 es una tercera realización de unos medios de control de capa limítrofe,

45 La Fig. 6 es una cuarta realización de unos medios de control de capa limítrofe,

La Fig. 7 es una quinta realización de unos medios de control de capa limítrofe,

La Fig. 8 es una vista de sección cruzada de un canal que es parte de los medios de control de capa limítrofe, La Fig. 9 es una segunda vista de sección cruzada de un canal que es parte de los medios de control de capa limítrofe,

La Fig. 10 es una sexta realización de unos medios de control de capa limítrofe, y

La Fig. 11 es una séptima realización de unos medios de control de capa limítrofe.

Descripción Detallada de la Invención

La Fig. 1 ilustra una turbina eólica moderna convencional de acuerdo con el denominado “concepto Danés” con una torre 4, una barquilla 6 y un rotor con un eje de rotor sustancialmente horizontal. El rotor incluye un buje 8 y tres palas 10 que se extienden radialmente desde el buje 8, cada una tiene una raíz de pala 16 cercana al buje y una punta de pala 14 lejana del buje 8.

La Fig. 2 muestra una vista esquemática de una realización de una turbina eólica de acuerdo con la invención. La pala de turbina eólica 10 comprende un número de medios de control de capa limítrofe 40 de acuerdo con la invención, los medios se forman como canales sumergidos en la superficie de un lado de succión de la pala de la turbina eólica 10.

La pala de la turbina eólica 10 tiene una forma de una pala de turbina eólica convencional y comprende una región de raíz 30 más cercana al buje, una región perfilada o una región aerodinámica 34 lejana del buje y una región de transición 32 entres la región de raíz 30 y el área de la región 34. La pala 10 comprende un borde de ataque 18 que enfrenta la dirección de rotación de la pala 10, cuando se monta la pala en el buje, y un borde de salida 30 que enfrenta la dirección opuesta del borde de ataque 18.

La región aerodinámica 34 (también denominada la región perfilada) tiene una forma ideal o una forma de pala casi ideal con respecto a la generación de sustentación, mientras que la región de raíz 30 tiene una sección cruzada elíptica o sustancialmente circular, que reduce las cargas de ráfagas de viento y hace más fácil y seguro montar la pala 10 al buje. El diámetro de la región de raíz 30 es típicamente constante a lo largo del área de raíz completa 30. La región de transición 32 tiene una forma que cambia gradualmente desde la forma circular de la región de raíz 30 al perfil aerodinámico de la región aerodinámica 34, opcionalmente con una forma elíptica intermedia. El ancho de la región de transición 32 aumenta típicamente sustancialmente en forma lineal con el aumento de la distancia L desde el buje.

La región aerodinámica 34 tiene un perfil aerodinámico con una cuerda que se extiende entre el borde de ataque 18 y el borde de salida 20 de la pala 10. El ancho de la cuerda se reduce cuando aumenta la distancia L desde el buje. Cabe notar que las cuerdas de diferentes secciones de la pala no necesariamente descansan en un plano común, debido a que la pala puede ser retorcida y/o curvada (es decir pre doblada), proporcionando así el plano de cuerda con un curso curvo y/o girado en forma correspondiente, este es el caso más frecuente con el fin de compensar la velocidad local de la pala que depende del radio del buje.

Los medios de control de capa limítrofes 40 se disponen en matrices en la dirección longitudinal o en envergadura L de la pala. Los tamaños de los canales individuales se exageran bastante en la figura y normalmente es mucho más pequeño comparado con la pala de la turbina eólica. Así, la pala de la turbina eólica puede comprender un número mucho mayor de medios de control de capa limítrofe 40 en la dirección longitudinal L de la pala para turbina eólica

10.

Los medios de control de capa limítrofe 40 se utilizan para generar vórtices de flujo turbulentos dentro del canal de los medios de control de capa limítrofe 40, los vórtices tiran una capa limítrofe de un medio que fluye y que lo hace a través de la superficie de la pala de turbina eólica 10 desde el borde de ataque 18 hasta el borde de salida 20 hacia la superficie de la pala de turbina eólica, evitando así que la capa limítrofe se separe desde el exterior de la pala de turbina eólica 10. Los medios de control de capa limítrofe 40 pueden estar en cascada en la dirección de la longitud de la cuerda (o en forma equitativa en la dirección transversal) de la pala 10 con el fin de generar continuamente vórtices en la dirección hacia el largo de la cuerda L de la pala 10.

Los medios de control de capa limítrofe 40 pueden ser de cualquiera de las realizaciones mostradas en las Figs. 311 o combinaciones de las mismas.

La Fig. 3 muestra una vista esquemática de una primera realización de unos medios de control de capa limítrofe 100 para mantener el flujo de un medio que fluye unido al exterior de un miembro de control de flujo, tal como una pala para turbina eólica, que tiene una superficie de control de flujo 112. Los medios de control de capa limítrofe 100 comprenden un canal, que se sumerge en la superficie de control de flujo 112, el canal se extiende en la dirección de un flujo libre que tiene una dirección de flujo, que se describe con las flechas en la Fig. El canal comprende un primer extremo 102 que enfrenta el flujo libre y un segundo extremo 104 posicionado corriente abajo en el flujo del medio que fluye desde el primer extremo 102. El canal comprende adicionalmente una superficie interior 106 que se extiende desde el primer extremo 102 hasta el segundo extremo 104.

El canal comprende una primer zona de canal 122 en el primer extremo 102 del canal, y una segunda zona del canal 124 en el segundo extremo 104 del canal. La primer zona de canal 122 comprende un primer subcanal 118 y un segundo subcanal, que se adaptan para guiar los flujos separados. El primer subcanal 118 y el segundo subcanal y por lo tanto también los flujos guiados separados cruzados entre sí en punto de cruce en una capa limítrofe entre la primer zona de canal 122 y la segunda zona de canal 124. Debido a que los dos flujos separados tienen diferentes direcciones de velocidad en el punto de cruce, se genera un grupo de vórtices 132, que se propagan a través de la segunda zona de canal 124 en la dirección de flujo.

La segunda zona de canal comprende una primer pared lateral 108 que se extiende entre la superficie de control de flujo 112 y la superficie inferior 106, así como también una segunda pared lateral 110 que se extiende entre la superficie de control de flujo 112 y la superficie de inferior 106. La primer pared lateral 108 y la segunda pared lateral 110 divergen en la dirección de flujo. Así, el grupo de vórtices generados 132 se pueden propagar libremente a través de la segunda zona de canal 124. El grupo de vórtices 132 tira en la capa limítrofe de un medio que fluye hacia la superficie de control de flujo 112, lo que asegura que la capa limítrofe se separa adicionalmente corriente abajo del flujo o se evita completamente. Si el miembro de control de flujo es una pala de turbina eólica, esto significa que se puede mejor la sustentación general de la pala.

La altura de los vórtices debe corresponder de manera general con la altura del canal, es decir la distancia entre la superficie inferior 106 y la superficie de control de flujo 112, con el fin de energizar de manera eficiente la capa limítrofe y mantener el flujo unido al exterior del miembro de control de flujo.

La Fig 4 muestra una segunda realización de unos medios de control de capa limítrofe 200. En la Figura numerales similares se refieren a partes similares de la primera realización. Por lo tanto, solo se describen las diferencias entre la primera realización y la segunda realización. La segunda realización difiere de la primera realización en que el primer subcanal 218 tiene una primera área de sección cruzada y la segunda sub canal 220 tiene una segunda área de sección cruzada, en donde la primer área de sección cruzada difiere de la segunda área de sección cruzada. Esto mejora el esfuerzo cortante entre los dos flujos entrantes en el punto de cruce, produciendo por lo tanto vórtices de flujo en forma más efectiva.

La Fig. 5 muestra una tercera realización de unos medios de control de capa limítrofe 300, En donde similares numerales se refieren a partes similares de la segunda realización. Por lo tanto, solo se describen las diferencias entre la tercera realización y la segunda realización. Esta realización difiere de la segunda realización en que el primer subcanal 318 continúa en la segunda zona del canal 324. Este subcanal puede luego cruzar otros subcanales con el fin de generar nuevos grupos de vórtices con el fin de asegurar adicionalmente que la capa limítrofe se separa adicionalmente corriente abajo.

La Fig. 6 muestra una cuarta realización de unos medios de control de capa limítrofe 400, En donde similares numerales se refieren a partes similares de la segunda realización. Por lo tanto, solo se describen las diferencias entre la cuarta realización y la segunda realización. Esta realización difiere de la segunda realización en que el primer pared lateral 408 y la segunda pared lateral 410 son sustancialmente paralelas a la dirección de flujo del flujo libre en la segunda zona de canal 424.

La Fig. 7 muestra una quinta realización de unos medios de control de capa limítrofe 500, En donde similares numerales se refieren a partes similares de la segunda realización. Por lo tanto, solo se describen las diferencias entre la quinta realización y la segunda realización. Esta realización difiere de la segunda realización en que las áreas seccionales cruzadas del primer subcanal 518 y el segundo subcanal 520 decrecen en la dirección de flujo. Por lo tanto, los flujos separados a través de los subcanales se aceleran hacia el punto de cruce, produciendo por lo tanto vórtices más fuertes.

En las realizaciones mostradas en las Figs. 3-7 los bordes de pared lateral formados entre las paredes laterales y la superficie de control de flujo se describen como si tuviera un ángulo de aproximadamente 90 grados. Sin embargo, los bordes de las paredes laterales también pueden sobresalir más allá de la superficie de control de flujo y formar filos 60, 62 por encima de los canales como se muestra en la Fig. 8, que describe una sección cruzada de un canal de acuerdo con la invención. Adicionalmente, un primer borde inferior 64 y un segundo borde inferior 66 formado entre la primer pared lateral y la superficie interior y la segunda pared lateral y la pared inferior lateral, respectiva, pueden ser redondeadas. Así, el canal no tiene ningún borde agudo, haciendo por lo tanto más fácil moldear el objeto con la superficie de control de flujo. La superficie inferior del canal también puede estar aún más redondeada como se describe en la Fig. 9.

La Fig. 10 muestra una sexta realización de unos medios de control de capa limítrofe 600, En donde similares numerales se refieren a partes similares de la primera realización. Esta realización difiere de la primera realización en que la altura de las paredes laterales del primer subcanal 608 y los segundos subcanales 610 decrecen hacia el primer extremo 602 de tal manera que los subcanales 618, 620 emergen en la superficie de control de flujo 612 en el primer extremo 602. Adicionalmente, la altura de la primer pared lateral 608 y la segunda pared lateral 610 decrecen hacia el segundo extremo 604 de tal manera que el canal emerge en la superficie de control de flujo 612 en el

5 segundo extremo 604.

Los canales también se pueden curvar ligeramente o doblarse de tal manera que ellos se crucen entre sí con un ángulo de ataque inferior, y en donde los vórtices se generan mediante la separación de flujo de la primer pared lateral 608 y la segunda pared lateral 610.

La Fig. 11 muestra una séptima realización de unos medios de control de capa limítrofe 700, En donde similares

10 numerales se refieren a partes similares de la primera realización. Esta realización difiere de la primera realización en que el primer subcanal 718 y el segundos subcanales 720 se proporcionan con entrada 742 que tienen paredes laterales, que son sustancialmente paralelas a la dirección de flujo del flujo libre, que se ilustra con flechas. La altura de las paredes laterales está en la región de entrada 742 que decrece hacia el primer extremo 702 de tal manera que las entradas 742 de los subcanales 718, 720 emergen en la superficie de control de flujo 712 en el primer

15 extremo 702. Adicionalmente, se proporciona el canal con una región de salida 742 después de la segunda zona de canal, en donde la primer pared lateral 708 y la segunda pared lateral 710 están sustancialmente en paralelo a la dirección de flujo del flujo libre. La altura de las paredes laterales está en la región de salida 744 que decrece hacia el segundo extremo 704 de tal manera que el canal emerge en la superficie de control de flujo 712 en el segundo extremo 704.

20 La invención se ha descrito con referencia a una realización preferida, sin embargo, el alcance de la invención no se limita a la realización ilustrada, y se pueden llevar a cabo modificaciones y alteraciones sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo las segundas zonas de canal de los medios adyacentes se fusionan en una zona de canal común.

Lista de Numerales de Referencia

25 En los numerales, x se refiere a una realización particular. Así, por ejemplo 402 se refiere al primer extremo de la cuarta realización.

2 turbina eólica

4 torre

6 barquilla

30 8 buje

10 pala

14 punta de pala

16 raíz de pala

18 borde de ataque

35 20 borde de salida

30 región de raíz

32 región transición

34 región aerodinámica

40 medios de control de capa limítrofe

40 60, 62 labios

64 primer borde inferior 66 segundo borde inferior X00 medios de control de capa limítrofe X02 primer extremo X04 segundo extremo

5 X06 superficie interior X08 primera pared lateral X10 segunda pared lateral X12 superficie de control de flujo X18 primer subcanal

10 X20 segundo subcanal X22 primera zona de canal X24 segunda zona de canal X32 grupo de vórtices X42 entrada

15 X44 salida

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una pala para turbina eólica (10) que tiene una dirección longitudinal con un extremo de raíz (16) y un extremo de punta (14) así como también una cuerda que se extiende en una dirección transversal entre un borde de ataque (18) y un borde de salida (20), la pala (10) comprende una superficie de control de flujo con un lado de succión y un lado de presión, caracterizado porque un número de medio de control de capa limítrofe (40) se forma en la superficie de control de flujo, en donde los medios de control de capa limítrofe (40) incluyen un canal sumergido en la superficie de control de flujo (112; 212; 312; 412; 512; 612; 712) con un primer extremo que enfrenta hacia el borde de ataque

(18) y un segundo extremo que enfrenta hacia el borde de salida (20) de la pala (10), el canal comprende una superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506) que se extiende desde el primer extremo (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) hasta el segundo extremo (104; 204; 304; 404; 504; 604; 704) y entre el canal en el primer extremo (102; 202; 302; 402; 502; 602; 702) comprende una primer zona de canal (122; 222; 322; 422; 522) que comprende un primer subcanal (118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) que tiene una primer área de sección cruzada y un segundo subcanal (120; 220; 320; 420; 520; 620; 720) que tiene una segunda sección cruzada, el primer subcanal (118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) y el segundo subcanal (120; 220; 320; 420; 520; 620; 720) se funden en un punto de cruce.
2.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el número de medios de control de capa limítrofe (40) está dispuesto sobre el lado de succión de la pala.
3.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el canal en el segundo extremo (104; 204; 304; 404; 504; 604; 704) comprende una segunda zona de canal (124; 224; 324; 424; 524) que tienen una forma de tal manera que los vórtices generados en el punto de cruce se pueden propagar en la dirección transversal a través de la segunda zona de canal (124; 224; 324; 424; 524).
4.

Una pala de turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el primer subcanal y el segundo subcanal se fusionan en el punto de cruce con un ángulo entre 10 y 100 grados o entre 20 y 95 grados, o entre 25 y 90 grados.
5.

Una pala de turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda zona de canal (124; 224; 324; 424; 524) comprende una primer pared lateral (108; 208; 308; 408; 508; 608; 708) que se extiende entre la superficie de control de flujo (112; 212; 312; 412; 512; 612; 712) y la superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506), y la segunda pared lateral (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) que se extiende entre la superficie de control de flujo (112 ;212; 312; 412; 512; 612; 712) y la superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506), y en donde la primer pared lateral (108; 208; 308; 408; 508; 608; 708) y la segunda pared lateral (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) están sustancialmente paralelas.
6.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la segunda zona de canal (124; 224; 324; 424; 524) comprende una primer pared lateral (108; 208; 308; 408; 508; 608; 708) que se extiende entre la superficie de control de flujo (112; 212; 312; 412; 512; 612; 712) y la superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506), y una segunda pared lateral (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) que se extiende entre la superficie de control de flujo (112; 212; 312; 412; 512; 612; 712) y la superficie inferior (106; 206; 306; 406; 506), y en donde la primer pared lateral (108; 208; 308; 408; 508; 608; 708) y la segunda pared lateral (110; 210; 310; 410; 510; 610; 710) divergen hacia el borde de salida (18) de la pala.
7.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde la primer pared lateral (108; 208; 308; 408; 508; 608; 708) y la segunda pared lateral se conectan en forma continua a una pared lateral del primer subcanal (118; 218; 318; 418; 518; 618; 718) y una pared lateral del segundo subcanal (120; 220; 320; 420; 520; 620; 720), respectivamente.
8.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primer zona de canal (122; 222; 322; 422; 522) y la segunda zona de canal (124; 224; 324; 424; 524) se separan mediante un borde agudo.
9.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera área de sección cruzada es sustancialmente la misma que la segunda área de sección cruzada.
10.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la primer área de sección cruzada es diferente a la segunda área de sección cruzada.
11.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda zona de canal comprende un primer subcanal adicional y/o un segundo subcanal adicional.
12.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera área de sección cruzada y/o la segunda área de sección cruzada se reducen hacia el borde de salida (18) de la pala.
13.

Una pala para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la altura del canal está entre 0.1% y 5% de la longitud de cuerda, o alternativamente está entre 0.2% y 3.5%, o alternativamente entre 0.5% y 2%.

5 14. Un rotor para turbina eólica que comprende un número, preferiblemente dos o tres, de palas para turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
15. Una turbina eólica comprende un número de palas de acuerdo con las reivindicaciones 1-13 o un rotor de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 14.