ES2878187T3 - Estructura adaptada para atravesar un entorno fluido y método de reequipamiento de estructura adaptada para atravesar un entorno fluido - Google Patents

Estructura adaptada para atravesar un entorno fluido y método de reequipamiento de estructura adaptada para atravesar un entorno fluido Download PDF

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Abstract

Una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido a una presión de fluido ambiental, la estructura que comprende: un cuerpo giratorio alargado (400) que se extiende desde un eje central a una posición radial adicional y que encapsula al menos un volumen interior (470) que contiene un fluido interior (472) que ejerce una presión del fluido interior que es diferente de la presión de fluido ambiental, de manera que este fluido interior está encapsulado y contenido mediante el sellado del extremo interior de la raíz del cuerpo alargado caracterizado por una estructura de procesamiento (486) programada para generar alertas y acciones de control en el caso de que una presión de un fluido interior caiga por debajo o se eleve por encima de un nivel umbral, las acciones de control controlan un sistema de regulación de presión para instruir a una bomba de inyección hidráulica (480) que inyecte más fluido interior o que una válvula (482) libere el fluido interior para hacer que la presión del fluido interior se lleve hacia el nivel umbral; en donde las alertas son un aviso temprano indicativo de daño al cuerpo giratorio alargado donde un cambio rápido de presión indica que se ha desarrollado una grieta o un agujero en el cuerpo giratorio alargado.

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura adaptada para atravesar un entorno fluido y método de reequipamiento de estructura adaptada para atravesar un entorno fluido
Campo de la invención
Lo siguiente se refiere generalmente a estructuras adaptadas para atravesar entornos fluidos y, más particularmente, a una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido que tiene un fluido encapsulado y un método de reequipamiento.
Antecedentes de la Invención
Las turbinas eólicas de eje horizontal para generar electricidad a partir del movimiento de rotación se componen generalmente de una o más palas del rotor cada una de las cuales tiene un cuerpo aerodinámico que se extiende hacia fuera desde un eje horizontal que se soporta por una góndola de turbina eólica, y gira dentro de ella. La góndola se soporta sobre una torre que se extiende desde el suelo u otra superficie. El viento que incide en las palas del rotor aplica presión provocando que las palas del rotor se muevan al girar el eje desde el cual se extienden alrededor del eje de rotación horizontal del eje. El eje, a su vez, se asocia a un generador de electricidad el cual, como es bien conocido, convierte el movimiento de rotación del eje en corriente eléctrica para su transmisión, almacenamiento y/o uso inmediato. Las turbinas eólicas de eje horizontal son generalmente muy conocidas y comprendidas, aunque son convenientes mejoras en su operación para mejorar la eficiencia de la conversión de energía y sus características operativas generales.
El viento incidente a velocidades incluso bajas puede provocar que las palas del rotor giren muy rápidamente. Como se entenderá bien, para una velocidad de rotación dada, la velocidad lineal de una pala del rotor es más baja en la región de su encastre - la porción de la pala del rotor cerca del eje. De manera similar, la velocidad lineal de la pala del rotor es más alta en la región de la punta de su ala - la porción de la pala del rotor distal del eje.
Las turbinas eólicas están ganando popularidad en los últimos años como medio para generar energía renovable. Con este crecimiento, existe un creciente interés en los componentes de turbinas que son eficientes para mantener en buenas condiciones de funcionamiento y en los métodos de fabricación eficiente de componentes para las turbinas eólicas y las ubicaciones óptimas para su funcionamiento han ido disminuyendo subsecuentemente, siendo estas ubicaciones limitadas.
Se sabe que las palas de las turbinas eólicas actuales están expuestas a cargas gravitacionales cíclicas y cargas de borde durante la rotación, también conocida en la industria como "respiración", donde la pala se expande y se contrae. Las expansiones y contracciones ejercen tensión en las costuras de unión de las palas del rotor en el borde delantero y trasero, así como también a lo largo de la tapa del mástil y las bandas de corte de las palas del rotor. A través de esta tensión continua, se forman el borde trasero, el borde delantero y las grietas longitudinales transversales, que eventualmente conducen a delaminación y fallas. Se cree que las fallas son el resultado del efecto Brazier, donde con el tiempo la respiración causa una curvatura en constante aumento en las áreas de costura de unión que eventualmente conduce a una curvatura umbral después de la cual el objeto que se curva se vuelve inestable y forma una especie de torcedura.
Se han realizado varias propuestas para abordar las tensiones impuestas a las palas del rotor el documento US2007/110584describe una solución en forma de pala del rotor presurizada.
Por ejemplo, la Solicitud de Patente Internacional PCT No. PCT/DK2009/000149 de Jensen, titulada “A REINFORCED WIND TURBINE BLADE’’ describe un miembro de refuerzo alargado conectado a la carcasa de una pala de turbina eólica para mejorar la resistividad a las fuerzas de compresión experimentadas por la pala.
El documento US 2007/0189903 de Eyb, titulado "WIND TURBINE ROTOR BLADE" describe una tapa de mástil reforzada con fibra de carbono.
El documento US 2009/0129925 de Vronsky y otros, titulado “WIND TURBINE BLADE LOAD SENSOR’ describe un sensor de carga de raíz de la pala del rotor de turbina eólica configurado para montarse internamente dentro de un inserto de una porción de raíz de un rotor de turbina eólica. El sensor se coloca a lo largo de la pared interna de la raíz de una pala del rotor y detecta el par y otras fuerzas de flexión.
El documento US 2009/0277266 de Wang titulado "METHODS AND APPARATUS FOR SENSING PARAMETERS OF ROTATING BLADES" describe un método para monitorear parámetros operativos de una pala giratoria que tiene al menos un sensor en la misma, el sensor acoplado operativamente a un dispositivo de adquisición de datos, donde los datos se refieren a medidas de aceleración de la pala.
El documento US 2009/0232635 de Menke titulado "INDEPENDENT SENSING SYSTEM FOR WIND TURBINES" describe un dispositivo de detección inalámbrico para usar en una turbina eólica que mide múltiples parámetros y tiene una fuente de energía independiente.
Resumen de la invención
De acuerdo con un aspecto, se proporciona una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido que ejerce una presión de fluido ambiental, la estructura que comprende un cuerpo alargado que se extiende desde la raíz hasta la punta del ala y que encapsula al menos un volumen interior que contiene un fluido interior que ejerce una presión del fluido interior que es diferente de la presión ambiental del fluido.
En una modalidad, el cuerpo alargado es una pala del rotor para una turbina eólica.
De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un método para reequipar una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido ejerciendo una presión de fluido ambiental, la estructura que comprende un cuerpo alargado que se extiende desde la raíz hasta la punta del ala y que tiene al menos un volumen interior, comprendiendo el método sellar el cuerpo alargado para encapsular el al menos un volumen interior que contiene un fluido interior; asociar al menos una válvula con el al menos un volumen interior; y modificar el contenido del fluido interior a través de la al menos una válvula para producir una presión del fluido interior que sea diferente de la presión de fluido ambiental. Breve descripción de los dibujos
Una descripción completa y realizable de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma para un experto en la técnica, se expone más particularmente en el resto de la descripción, incluyendo la referencia a las figuras adjuntas en donde:
La Figura 1 es una vista lateral en elevación de una turbina eólica de eje horizontal, de acuerdo con la técnica anterior;
La Figura 2 es una vista frontal en perspectiva de unas palas del rotor para la turbina de la Figura 1, aisladamente, de acuerdo con la técnica anterior;
La Figura 3 es una vista en sección transversal de un extremo de raíz del cuerpo alargado de una pala del rotor, de acuerdo con una modalidad de la invención; y
La Figura 4 es una vista posterior del extremo de la raíz de la pala del rotor de la Figura 3.
Descripción detallada
Ahora se hará referencia en detalle a las modalidades de la invención, de las cuales uno o más ejemplos se ilustran en las figuras. Cada ejemplo se proporciona por medio de explicación de la invención y no pretende ser una limitación de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una modalidad pueden usarse en o junto con otra modalidad para producir una modalidad adicional. Se pretende que la presente invención incluya tales modificaciones y variaciones.
La presente solicitud de patente incluye la descripción de oportunidades para mejorar los aspectos tradicionales de una configuración de pala una turbina eólica.
La Figura 1 es una vista lateral en elevación de una turbina eólica de eje horizontal 10, de acuerdo con la técnica anterior. La turbina eólica 10 incluye una torre 100 soportada y que se extiende desde una superficie S, tal como una superficie del suelo. Soportada por la torre 100, a su vez, hay una góndola 200 que se extiende horizontalmente. Un buje con un molinete 300 se monta de manera giratoria en un extremo frontal de la góndola 200 y puede girar con respecto a la góndola 200 alrededor de un eje de rotación R. El molinete 300 recibe y soporta múltiples palas del rotor 400 que se extienden hacia fuera desde el molinete 300. Las palas del rotor 400 atrapan el viento incidente Wi que fluye hacia la turbina eólica 10 y provoca que gire. Debido a que se soportan por el molinete 300, las palas del rotor 400 cuando giran provocan que el molinete 300 gire alrededor del eje de rotación R de esta manera para provocar un movimiento de rotación que se puede convertir de una manera bien conocida en energía eléctrica o mecánica que se puede usar. En este sentido, cada una de las palas del rotor 400 son estructuras adaptadas para atravesar un entorno fluido, donde el fluido en esta modalidad es aire ambiental. La góndola 200 puede montarse de manera giratoria en la torre 100 de manera que la góndola 200 pueda girar alrededor de un eje sustancialmente vertical (no se muestra) con respecto a la torre 100, de esta manera para permitir que las palas del rotor 400 enfrenten de manera adaptativa la dirección desde la cual el viento incidente W¡ se acerca a la turbina eólica 10. Se muestra un cono de nariz 500 de forma generalmente parabólica uniforme montado en un extremo frontal del molinete 300 para desviar el viento incidente Wi lejos del molinete 300.
La Figura 2 es una vista frontal en perspectiva de una de las palas del rotor 400 aislada. La pala del rotor 400 incluye un cuerpo alargado que se extiende desde una raíz 410 a través de una sección principal 412 para terminar en una punta de ala 414. La raíz 410 se extiende desde la góndola 200 cuando está unida a la misma o integrada con ella, mientras que la punta del ala 414 es la porción del cuerpo alargado que está distal a la góndola 200. El cuerpo alargado tiene un borde delantero 420 y un borde trasero 430, donde el borde delantero 420 conduce al borde trasero 430 cuando la pala del rotor 400 está en movimiento girando con la góndola 200 alrededor del eje de rotación R en la dirección D. Un lado de succión 440 del cuerpo alargado se muestra en la Figura 2, y un lado de presión 450, mostrado en líneas de puntos, está opuesto al cuerpo alargado desde el lado de succión 440.
La Figura 3 es una vista en sección transversal de un extremo de raíz 410A del cuerpo alargado de una pala del rotor 400A, de acuerdo con una modalidad de la invención. La raíz 410A está sellada con un sello S alrededor de su circunferencia, completando así la encapsulación de un volumen interior 470 dentro del cuerpo alargado. El volumen interior 470 contiene un fluido interior 472. De acuerdo con la invención, el fluido interior 472 está presente en cantidades dentro del volumen interior 470 para ejercer una presión del fluido interior IFP que es diferente de la presión de fluido ambiente AFP que debe ser ejercida por un entorno fluido en la pala del rotor 400A durante su uso. Preferiblemente, el sello S se puede quitar selectivamente y volver a colocar en su lugar con el fin de permitir el acceso al volumen interior 470 para mantenimiento y similares.
En esta modalidad, la presión del fluido interior IFP es menor que la presión de fluido ambiental AFP, y el fluido interior 472 es principalmente nitrógeno. El nitrógeno es más ligero que el aire y su uso como fluido interior 472 proporciona un peso total de la pala del rotor 400A que es más ligero que si el fluido interior 472 fuera aire. Sin embargo, en modalidades alternativas, el fluido interior 472 podría comprender aire y/u otros gases tales como uno o más gases nobles que incluyen helio, neón, argón, criptón, xenón y/u otros gases que preferiblemente tienen baja reactividad química.
Además, en modalidades alternativas, el fluido interior 472 podría ejercer una presión del fluido interior IFP que sea mayor que la presión de fluido ambiente AFP.
En la modalidad mostrada en las Figuras 3 y 4, una bomba de inyección hidráulica 480 está en comunicación de fluidos con una válvula 482 asociada con el cuerpo alargado. En esta modalidad, la válvula 482 se extiende a través del sello S y se puede configurar selectivamente para permitir que el fluido interior sea inyectado o extraído del volumen interior 470, así como también para evitar selectivamente ni la entrada ni la salida del fluido interior, según se desee. En modalidades que implican que una presión del fluido interior IFP sea menor que la presión de fluido ambiental AFP, una válvula alternativa puede ser una estructura de válvula de retención que está configurada con respecto al volumen interior 470 para permitir solo la extracción de fluido interior para reducir selectivamente la presión del fluido interior IFP. En modalidades que implican que una presión del fluido interior IFP es mayor que la presión de fluido ambiental AFP, una válvula alternativa puede ser una estructura de válvula de retención que está configurada con respecto al volumen interior 470 para permitir solo la inyección de fluido interior para aumentar selectivamente la presión del fluido interior IFP. Aunque solo se muestra una válvula 482, se puede emplear más de una válvula 482. Por ejemplo, una estructura de acuerdo con modalidades alternativas puede tener más de un volumen interior que encapsula un fluido interior, y se puede proporcionar una válvula para cada volumen interior. La modalidad mostrada en las Figuras 3 y 4 comprende además un sensor de presión de fluido 484 que se extiende a través del sello S hacia el volumen interior 470. El sensor de presión de fluido 484 está en comunicación con una estructura de procesamiento 486 y proporciona a la estructura de procesamiento 486 datos electrónicos o eléctricos indicativos del nivel de la presión del fluido interior IFP del fluido interior 472 dentro del volumen interior 470. La estructura de procesamiento 486 está, a su vez, en comunicación con la bomba de inyección hidráulica 480. La estructura de procesamiento 486 está configurada con un código de software legible por ordenador almacenado en un medio legible por ordenador para proporcionar un sistema de alerta y para proporcionar lógica para permitir que la estructura de procesamiento 486 sirva como controlador de un sistema de regulación de presión de modo que, en el caso de que la estructura de procesamiento 486 recibe datos indicativos del nivel de presión del fluido interior IFP que se eleva por encima o desciende por debajo de un nivel umbral, la estructura de procesamiento 486 puede generar una alerta y/o puede indicar a la bomba de inyección hidráulica 480 que inyecte más fluido interior 472 en el volumen interior 470 a través de la válvula 482, o puede disparar la válvula 482 para liberar fluido interior y llevar de esta manera la presión del fluido interior IFP al nivel deseado.
El sistema de generación de alertas proporciona una advertencia temprana al operador de una turbina eólica en cuanto a daños en una pala del rotor, ya que un cambio rápido de presión es una indicación de que se ha desarrollado una grieta o un agujero en la pala del rotor. Las operaciones se pueden detener rápidamente para que el mantenimiento o el reemplazo se puedan realizar a pedido, en lugar de necesariamente en respuesta a inspecciones manuales periódicas que son costosas en términos de tiempo fuera de línea y participación del personal.
En esta modalidad, la válvula 482 y el sensor de presión de fluido 484 se colocan en el extremo de la raíz del cuerpo alargado para ubicarse cerca de la góndola de una turbina eólica que incluye las estructuras como palas del rotor que se extienden desde su buje. En esta modalidad, tanto la estructura de procesamiento 486 como la bomba de inyección hidráulica 480 están ubicadas dentro del buje. En el caso de que la comunicación entre la bomba de inyección hidráulica 480 y la estructura de procesamiento 486 sea inalámbrica y/o la comunicación entre el sensor de presión de fluido 484 sea inalámbrica, la estructura de procesamiento 486 puede colocarse en otro lugar, como dentro de la góndola. La modalidad mostrada en las Figuras 3 y 4 es el resultado de un reequipamiento de una pala del rotor conocida. Una pala del rotor u otra estructura adaptada para atravesar un entorno fluido ejerciendo una presión de fluido ambiental y que tenga un cuerpo alargado que se extienda desde la raíz hasta la punta del ala y que tenga al menos un volumen interior se puede adaptar sellando el cuerpo alargado para encapsular el al menos uno. volumen interior que contiene un fluido interior, asociando una válvula con el al menos un volumen interior; y modificar el contenido del fluido interior a través de la válvula para producir una presión del fluido interior que sea diferente de la presión de fluido ambiental.
En esta modalidad, el sellado incluyó sellar el cuerpo alargado en la raíz, y la modificación del contenido del fluido interior incluyó bombear aire fuera del al menos un volumen interior a través de la válvula y bombear nitrógeno como en el al menos un volumen interior a través de la válvula.
En modalidades alternativas, el reequipamiento puede incluir asociar más de una válvula con el cuerpo alargado para modificar el contenido del fluido interior de varios volúmenes interiores encapsulados de la estructura. En las modalidades, el fluido puede simplemente bombearse a un volumen interior mediante una válvula para aumentar la presión del fluido interior, o el fluido puede simplemente bombearse fuera del volumen interior mediante una válvula para disminuir la presión del fluido interior.
En modalidades alternativas, se puede formar una estructura de nueva construcción similar a las descritas en el presente documento de manera que esté sellada y con una estructura de válvula apropiada para modificar el contenido del fluido interior.
En modalidades, la presión del fluido interior IFP de la estructura se puede mantener para que sea más alta que la presión de fluido ambiental AFP, como tener una presión del fluido interior de aproximadamente 6895 Pa (Pascal) a aproximadamente 689476 Pa (de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 libras por pulgada cuadrada (PSI)). En tales modalidades, la estructura puede ser más pesada que aquellas estructuras en las que la presión del fluido interior IFP se mantiene por debajo de la presión de fluido ambiente AFP. Sin embargo, cuando la estructura es una pala del rotor para una turbina eólica, se puede mejorar el impulso de una pala del rotor ligeramente más pesada frente a condiciones de viento racheado/errático.
Los aspectos beneficiosos incluyen una mayor vida útil de la estructura, particularmente cuando la estructura es una pala del rotor para una turbina eólica, y menores costos de operación para los propietarios de parques eólicos, mayores períodos de garantía para palas del rotor de nueva construcción y un menor costo general para la industria eólica.
Aunque se han descrito ciertas modalidades con referencia a los dibujos, los expertos en la técnica apreciarán que se pueden realizar variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de estas tal como se definen en las reivindicaciones adjuntas.
Las configuraciones de las palas del rotor descritas anteriormente para una turbina eólica de eje horizontal también se pueden aplicar a una o más palas del rotor utilizables para turbinas eólicas de eje vertical, y ambas de cualquier escala, o a una o más palas del rotor utilizables en turbinas de presas hidroeléctricas, turbinas de gas, turbinas mareomotrices o turbinas de energía eólica aerotransportadas o en otros tipos de turbinas que se ocupan del flujo de fluidos, ya sean de gas o de líquidos.
Las configuraciones de las palas del rotor descritas anteriormente se pueden emplear alternativamente en aeronaves tales como aeronaves comerciales, aeronaves militares, palas de helicópteros, alas de helicópteros, aeronaves civiles, drones y otras aeronaves similares. La invención o las invenciones descritas en la presente descripción pueden aplicarse a turbinas eólicas que tengan menos o más palas que las descritas a manera de ejemplo para aumentar la eficiencia operativa de una turbina eólica, reducir los costos de mantenimiento y el desgaste mecánico y aumentar la escalabilidad y la comerciabilidad de tales turbinas eólicas.
Se observa que los aviones comerciales, los aviones civiles, los drones y las alas de los helicópteros tendrían una relación de tamaño similar al de los aviones comerciales modernos, con una arquitectura que se dobla hacia atrás más allá de la línea del borde trasero.
Estructuras como las que se describen en la presente descripción pueden aplicarse igualmente bien, mutatis mutandis, con mutaciones que sean relevantes, que incluyen, entre otros, aviones comerciales, aeronaves a reacción militares, palas de helicópteros, alas de helicópteros, aviones civiles, naves espaciales, drones y otras cosas.
Además, las estructuras descritas en la presente descripción se pueden utilizar en otros entornos fluidos además del aire ambiente, tales como entornos acuáticos, entornos petroleros, etcétera.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a una turbina eólica de eje vertical.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a una turbina de presa hidroeléctrica. La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a turbinas de gas.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a turbinas mareomotrices.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a una turbina de energía eólica aerotransportada.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido puede aplicarse a un avión comercial.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a un avión a reacción militar y a una nave espacial.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a una pala de helicóptero.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido puede aplicarse a alas de helicópteros.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido puede aplicarse a alas de aviones civiles.
La estructura adaptada para atravesar un entorno fluido se puede aplicar a las alas de un dron.
Se debe señalar que el término “que comprende” no excluye otros elementos o etapas, y el uso de los artículos “un" o “una” no excluye una pluralidad. Además, los elementos descritos en asociación con diferentes modalidades pueden combinarse. Se debe señalar que los signos de referencia en las reivindicaciones no deben interpretarse como una limitación del alcance de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido a una presión de fluido ambiental, la estructura que comprende:
un cuerpo giratorio alargado (400) que se extiende desde un eje central a una posición radial adicional y que encapsula al menos un volumen interior (470) que contiene un fluido interior (472) que ejerce una presión del fluido interior que es diferente de la presión de fluido ambiental, de manera que este fluido interior está encapsulado y contenido mediante el sellado del extremo interior de la raíz del cuerpo alargado caracterizado por una estructura de procesamiento (486) programada para generar alertas y acciones de control en el caso de que una presión de un fluido interior caiga por debajo o se eleve por encima de un nivel umbral, las acciones de control controlan un sistema de regulación de presión para instruir a una bomba de inyección hidráulica (480) que inyecte más fluido interior o que una válvula (482) libere el fluido interior para hacer que la presión del fluido interior se lleve hacia el nivel umbral;
en donde las alertas son un aviso temprano indicativo de daño al cuerpo giratorio alargado donde un cambio rápido de presión indica que se ha desarrollado una grieta o un agujero en el cuerpo giratorio alargado.
2. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la presión del fluido interior es menor que la presión del fluido ambiental.
3. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la presión del fluido interior es mayor que la presión del fluido ambiental.
4. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la presión del fluido interior es de aproximadamente 6895 Pa (Pascal) a aproximadamente 689 476 Pa (de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 libras por pulgada cuadrada (psi)).
5. La estructura de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 4, que comprende además:
una trampilla sellada en el extremo de la raíz del cuerpo alargado, con el propósito de contener un fluido interior, permitiendo al mismo tiempo la entrada ocasionalmente al interior del cuerpo alargado.
6. La estructura de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 4, que comprende además:
al menos una válvula asociada con el cuerpo alargado, cada una de las al menos una válvula configurable para permitir el intercambio de fluido desde un volumen interior respectivo.
7. La estructura de cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 6, en donde el fluido interior es uno o más gases nobles, que incluyen al menos uno de nitrógeno y aire.
8. La estructura de una de las reivindicaciones de la 5 a la 7, que comprende además:
un sensor regulado por presión asociado con cada una de las al menos una válvula para detectar la presión de un fluido interior.
9. Una turbina que comprende:
un buje;
una pluralidad de estructuras de la reivindicación 8 que se extienden desde el buje;
al menos una bomba de fluido asociada al buje y en comunicación sincronizada con las válvulas de fluido.
10. La turbina de acuerdo con la reivindicación 9:
en donde la bomba de inyección hidráulica, el sensor regulado por presión y el CMS están configurados para comunicación inalámbrica de manera que el CMS se puede colocar dentro de una góndola de la estructura.
11. El método para crear un cuerpo alargado más largo y estructuralmente más sólido por medio de las reivindicaciones de la 1 a la 10, de manera que una diferencia de presión dentro del cuerpo alargado ayuda a la integridad estructural e imparte ciertas características aeroelásticas deseables.
12. Un método de reequipamiento de una estructura adaptada para atravesar un entorno fluido con una presión de fluido ambiental, la estructura que comprende un cuerpo giratorio alargado (400) que se extiende desde un eje central a una posición radial adicional y que tiene al menos un volumen interior (470), el método que comprende:
sellar el cuerpo alargado tanto en la raíz como en la punta del ala para encapsular el al menos un volumen interior que contiene un fluido interior (472);
asociar al menos una válvula (482) y un sensor (484) con el al menos un volumen interior; dicha válvula (482) y sensor (484) están conectados a una estructura de procesamiento (486) programada para generar alertas y acciones de control en el caso de que la presión de un fluido interior caiga por debajo o se eleve por encima de un nivel umbral,
las acciones de control controlan un sistema de regulación de presión para instruir a una bomba de inyección hidráulica (480) para que inyecte más fluido interior o dicha válvula (482) para que libere el fluido interior para hacer que la
la presión del fluido interior se lleve hacia el nivel umbral, y
en donde la al menos una válvula y el sensor modifican un contenido del fluido interior entre 6895 Pa y 689476 Pa (de 0,1 a 100 psi) a través de la al menos una válvula para producir una presión del fluido interior que es diferente de la presión de fluido ambiental; y
en donde las alertas son un aviso temprano indicativo de daño al cuerpo giratorio alargado donde un cambio rápido de presión indica que se ha desarrollado una grieta o un agujero en el cuerpo giratorio alargado.
13. El método de la reivindicación 12, en donde el sellado del cuerpo alargado comprende:
sellar el cuerpo giratorio alargado en al menos el interior de la raíz de la pala mediante un panel circular que contiene una trampilla sellable para entrar en la pala de manera que el cuerpo alargado encapsule al menos un volumen interior que contiene un fluido interior.
14. El método de una de las reivindicaciones 12 y 13, en donde la modificación del contenido del fluido interior a través de la al menos una válvula comprende al menos una de las etapas de:
bombear fluido fuera del al menos un volumen interior a través de la al menos una válvula; y
bombear fluido en el al menos un volumen interior a través de la al menos una válvula,
en donde el
el fluido es preferentemente nitrógeno y/o uno de los gases nobles.
15. Una válvula como se describió en cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en donde la válvula emite aire presurizado hasta 689476 Pa (100 psi) que naturalmente disipa el calor.
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