ES2924834T3 - Procedimientos para fabricar perfiles alares con borde posterior plano para palas de rotor de turbina eólica - Google Patents

Procedimientos para fabricar perfiles alares con borde posterior plano para palas de rotor de turbina eólica Download PDF

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Abstract

Los métodos para fabricar una pala de rotor de turbina eólica que tiene una configuración de perfil aerodinámico plano a lo largo de al menos una parte de un tramo de la pala de rotor incluyen proporcionar un molde de carcasa de la pala de rotor. El método también incluye la colocación de una capa de revestimiento exterior ((22) de la pala del rotor en el molde de la carcasa. Además, el método incluye la colocación de al menos una esquina prefabricada (56) de la configuración de perfil aerodinámico plano en el molde de la carcasa. la(s) esquina(s) prefabricada(s) tiene(n) un borde puntiagudo.El método también incluye infundir la capa exterior de la piel con la(s) esquina(s) prefabricada(s) para formar la configuración de perfil aerodinámico plano. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimientos para fabricar perfiles alares con borde posterior plano para palas de rotor de turbina eólica
Campo
[0001] La presente divulgación se refiere en general a palas de rotor de turbina eólica y, más en particular, a procedimientos para fabricar perfiles alares con borde posterior plano ("flatback”) para palas de rotor de turbina eólica.
Antecedentes
[0002] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más respetuosas con el medioambiente disponibles actualmente, y las turbinas eólicas han atraído cada vez más atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y un rotor que tiene un buje giratorio con una o más palas de rotor. Las palas de rotor captan energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las palas de rotor transmiten la energía cinética en forma de energía de rotación para hacer girar un eje que acopla las palas de rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir en una red de suministro.
[0003] Cada pala de rotor se extiende desde el buje en la raíz de pala y continúa hasta una punta. Una sección transversal de la pala se define como un perfil alar. La forma de un perfil alar se puede definir en relación con una línea de cuerda. La línea de cuerda es una medida o línea que conecta el borde de ataque del perfil alar con el borde de salida del perfil alar. La forma se puede definir como unas coordenadas X e Y desde la línea de cuerda. Las coordenadas X e Y en general son adimensionales. Asimismo, el espesor de un perfil alar se refiere a la distancia entre la superficie superior y la superficie inferior del perfil alar y se expresa como una fracción de la longitud de la cuerda.
[0004] La región de entrada, es decir, el área más cercana al buje, en general requiere el uso de perfiles relativamente gruesos (30 % ^t/c^40 %). Sin embargo, el rendimiento aerodinámico de los diseños de perfiles alares convencionales se degrada rápidamente para grosores superiores al 30 % de la cuerda, en gran parte debido a problemas de separación del flujo. Para grosores superiores al 40 % de la cuerda, la separación masiva del flujo puede ser inevitable, de modo que la región de la pala puede verse comprometida aerodinámicamente.
[0005] En algunos casos, los perfiles alares con borde posterior plano y/o los perfiles alares que tienen bordes de salida truncados se pueden usar en la región dirigida hacia dentro para permitir una mayor sustentación de los perfiles alares gruesos pero con cuerdas reducidas. Los diseños con borde posterior plano tradicionales, sin embargo, pueden ser extremadamente costosos y complicados de fabricar, ya que la aerodinámica del perfil alar con borde posterior plano requiere esquinas puntiagudas alrededor de las esquinas a barlovento y a sotavento. Los perfiles alares con borde posterior plano convencionales se fabrican usando un diseño de núcleo de balsa alrededor de la esquina a sotavento, así como posmoldeo adicional usando rellenos, lo que resulta muy difícil y lento de crear y causa defectos en la producción. Además, la transición de núcleo de balsa desde el núcleo de balsa con borde posterior plano al normal es muy difícil de diseñar y también genera defectos de producción. Por tanto, es difícil, sino imposible, crear dos esquinas puntiagudas usando procedimientos de fabricación convencionales. En su lugar, solo un borde de concha puede ser puntiagudo, que normalmente es la esquina a barlovento que utiliza una junta encolada. Además, la esquina a sotavento con borde posterior plano típicamente tiene momentos de palanca ("prying moments”) elevados.
[0006] Por tanto, existe una necesidad de procedimientos nuevos y mejorados para fabricar perfiles alares con borde posterior plano para palas de rotor que aborden los problemas mencionados anteriormente.
[0007] El documento WO 2018/015250 A1 se refiere a una pala de turbina eólica que comprende una concha de pala con una primera parte de concha de pala con un lado de presión y una segunda parte de concha de pala con un lado de succión, extendiéndose la primera y la segunda partes de concha de pala desde el extremo de raíz al extremo de punta y estando unidas a lo largo de una junta encolada del borde de ataque; una primera tapa de larguero principal integrada en la primera parte de concha de pala; una segunda tapa de larguero principal integrada en la segunda parte de concha de pala; y una o más almas a cortante conectadas entre la primera tapa de larguero principal y la segunda tapa de larguero principal, en la que una de la primera parte de concha de pala y la segunda parte de concha de pala comprende un núcleo de concha dispuesto entre un laminado interno y un laminado externo, en la que el núcleo de concha comprende una curva que tiene un ángulo de curvatura de al menos 60 grados entre una primera parte del núcleo de concha y una segunda parte del núcleo de concha.
[0008] El documento KR 101 520 898 B1 se refiere a una pala de turbina eólica con borde posterior plano con elementos de refuerzo separados para aliviar la tensión que, de otro modo, se produciría en el borde de salida de la pala con borde posterior plano.
[0009] El documento EP 3138697 A1 se refiere a un procedimiento y estructura de fabricación de una llanta de fibra de carbono. Se forma una tira de metal calentando un sustrato de metal hasta que alcanza una temperatura moldeable y, a continuación, se moldea por extrusión. La tira de metal comprende dos paredes laterales, una pared de conexión que conecta superficies terminales opuestas de las paredes laterales, una pared de llanta interna que conecta los bordes internos radiales de las paredes laterales para formar un espacio rodeado por las paredes laterales, la pared de conexión y la pared de llanta interna. A continuación, se conectan dos terminales de la tira para formar un círculo como un embrión de marco de llanta. Las dos paredes laterales, o las dos paredes laterales y la pared de llanta interna del embrión del marco de llanta se fresan para formar una pluralidad de orificios pasantes y convertirse en un marco de llanta. Posteriormente, la superficie del marco de llanta se rugosifica y se cubre con una tela de fibra de carbono cortada que tiene una forma predeterminada. Después de termofijar y tratar la superficie, se obtiene una llanta de fibra de carbono que tiene un peso ligero y una estructura sólida.
Breve descripción
[0010] Los aspectos y las ventajas de la invención se expondrán en parte en la descripción siguiente, o pueden resultar evidentes a partir de la descripción, o se pueden descubrir a través de la puesta en práctica de la invención.
[0011] La presente invención está dirigida a un procedimiento para fabricar una pala de turbina eólica que tiene una configuración de perfil alar con borde posterior plano de acuerdo con la reivindicación 1.
[0012] En un modo de realización, el procedimiento puede incluir formar la(s) esquina(s) prefabricadas mediante fabricación aditiva. Además, la(s) esquina(s) prefabricada(s) puede(n) construirse en un material termoplástico opcionalmente reforzado con uno o más materiales de fibra. En dichos modos de realización, la(s) esquina(s) prefabricada(s) puede(n) corresponder a una esquina a sotavento de la configuración de perfil alar con borde posterior plano o una esquina a barlovento de la configuración de perfil alar de borde posterior plano.
[0013] De acuerdo con la invención, el procedimiento incluye colocar la(s) esquina(s) prefabricada(s) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano en el molde de concha en el exterior de la capa de revestimiento externo. La(s) esquina(s) prefabricada(s) forma(n) parte de la superficie exterior de la pala de rotor.
[0014] En un modo de realización no cubierto por la invención, el procedimiento puede incluir colocar una o más capas de revestimiento adicionales en el exterior de la(s) esquina(s) prefabricada(s). En dichos modos de realización, el procedimiento también puede incluir proporcionar un corte en la una o más capas de revestimiento adicionales que se alinea con el borde puntiagudo de la(s) esquina(s) prefabricada(s) para mantener la forma puntiaguda del borde de la esquina. En modos de realización adicionales, la(s) esquina(s) prefabricada(s) puede(n) incluir una superficie exterior que tiene una rugosidad predeterminada (por ejemplo, una superficie adhesiva) para ayudar a que la una o más capas adicionales se adhieran a la misma. La(s) capa(s) de revestimiento (es) adicional(es) descrita(s) en el presente documento también puede(n) estar formada(s) de un material termoplástico opcionalmente reforzado con uno o más materiales de fibra. Los material(es) de fibra descrito(s) en el presente documento puede(n) incluir tipos de fibra adecuados, tales como fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madera, fibras de bambú, fibras de cerámica, nanofibras, fibras de metal o similares o combinaciones de las mismas.
[0015] En otros modos de realización, el procedimiento puede incluir formar la(s) esquina(s) prefabricada(s) mediante un material transmisor de señales de ultrasonido de modo que la configuración de perfil alar con borde posterior plano se pueda inspeccionar mediante inspección con ensayos no destructivos (END).
[0016] En modos de realización adicionales, el molde de concha puede incluir una primera y segunda mitad de molde de concha. En dichos modos de realización, la etapa de depositar la capa de revestimiento externo de la pala de rotor en el molde de concha puede incluir depositar un primer lado de la capa de revestimiento externo en la primera mitad de molde de revestimiento y depositar un segundo lado de la capa de revestimiento externo en la segunda mitad de molde de concha. Por lo tanto, el procedimiento también puede incluir colocar la(s) esquina(s) prefabricada(s) en uno del primer lado o el segundo lado de la capa de revestimiento externo y unir el primer y segundo lado de la capa de revestimiento externo entre sí en la primera y segunda junta.
[0017] La presente invención también se dirige a una pala de rotor de acuerdo con la reivindicación 9.
[0018] Aún en otro aspecto, no cubierto por la invención, la presente divulgación se dirige a un procedimiento para fabricar un perfil alar con borde posterior plano. El procedimiento incluye proporcionar un molde de concha del perfil alar. El procedimiento también incluye depositar una capa de revestimiento externo del perfil alar en el molde de concha. Además, el procedimiento incluye formar al menos una esquina del perfil alar con borde posterior plano mediante fabricación aditiva. Así pues, la esquina define un borde puntiagudo del perfil alar. El procedimiento también incluye colocar la(s) esquina(s) en el molde de concha. Además, el procedimiento incluye sujetar la al menos una esquina en el exterior de la capa de revestimiento externo para formar el perfil alar con borde posterior plano. En dichos modos de realización, la etapa de sujetar la al menos una esquina en el exterior de la capa de revestimiento externo para formar el perfil alar con borde posterior plano comprende además al menos unir o fundir la al menos una esquina a una superficie exterior de la capa de revestimiento externo. Se debe apreciar que el procedimiento puede incluir además cualquiera de las etapas y/o los rasgos característicos adicionales como se describe en el presente documento.
[0019] Estos y otros rasgos característicos, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen una parte de, la presente memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la divulgación y, conjuntamente con la descripción, sirven para exponer los principios de la invención.
Breve descripción de los dibujos
[0020] Se expone una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 2 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra en particular una parte de la pala de rotor que tiene una configuración de perfil alar con borde posterior plano;
la FIG. 3 ilustra una vista en sección transversal de la pala de rotor de la FIG. 2 a lo largo de la línea 3-3;
la FIG. 4 ilustra una vista esquemática detallada de un modo de realización de una esquina a sotavento de una configuración de perfil alar con borde posterior plano de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 5 ilustra una vista esquemática detallada de otro modo de realización de una esquina a sotavento de una configuración de perfil alar con borde posterior plano de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 6 ilustra una vista esquemática detallada de aún otro modo de realización de una esquina a sotavento de una configuración de perfil alar con borde posterior plano de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación; y
la FIG. 7 ilustra una vista esquemática detallada de aún otro modo de realización de una esquina a sotavento de una configuración de perfil alar con borde posterior plano de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación; y
la FIG. 8 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para fabricar una parte de perfil alar con borde posterior plano de una pala de rotor de acuerdo con la presente divulgación.
Descripción detallada
[0021] En general, la presente divulgación se dirige a procedimientos para fabricar perfiles alares con borde posterior plano para palas de rotor de turbina eólica. Por tanto, los perfiles alares fabricados de acuerdo con la presente divulgación incluyen esquinas puntiagudas a sotavento o a barlovento para aumentar al máximo la eficacia aerodinámica. Además, los perfiles alares de la presente divulgación incluyen una incrustación de aditivo integrada que se puede infundir conjuntamente en la concha a sotavento de la pala de rotor. Se puede utilizar un medio adicional para reforzar la esquina a sotavento usando, por ejemplo, piezas de aditivo termoplástico y/o usando un único núcleo en sándwich continuo que se extiende desde un panel de concha de borde de salida existente hasta la junta encolada del borde de salida localizada en un borde a barlovento. El perfil alar con borde posterior plano también puede incluir estructuras de refuerzo para la esquina de panel en sándwich, que puede estar en cualquiera de las conchas (a barlovento o a sotavento) dependiendo de la ubicación de la junta adhesiva del borde de salida.
[0022] La presente divulgación proporciona muchas ventajas no presentes en la técnica anterior. Por ejemplo, los perfiles alares de la presente divulgación permiten una fácil inspección de la línea de unión del borde de salida. Además, la invención también facilita el diseño de los paneles centrales alrededor de la esquina a sotavento y elimina los defectos asociados con los procedimientos de fabricación convencionales. Además, la esquina de aditivo no se limita a estar embebida en/encerrada por material de refuerzo, sino que también se puede configurar como la capa más externa o más interna.
[0023] En referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de una turbina eólica 10 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 con una góndola 14 montada sobre la misma. Una pluralidad de palas de rotor 16 están montadas en un buje de rotor 18, que a su vez está conectado a una brida principal que da la vuelta a un eje de rotor principal. Los componentes de generación de potencia y control de la turbina eólica están alojados dentro de la góndola 14. La vista de la FIG. 1 se proporciona solo con propósitos ilustrativos para situar la presente invención en un campo de uso ejemplar. Se debe apreciar que la invención no está limitada a ningún tipo particular de configuración de turbina eólica. Además, la presente invención no está limitada al uso con turbinas eólicas, sino que se puede utilizar en cualquier aplicación que tenga palas de rotor.
[0024] En referencia a la FIG. 2, se ilustra una vista en perspectiva de una de las palas de rotor 16 de la FIG. 1, al menos una parte de la cual tiene una configuración de perfil alar con borde posterior plano 20 como se muestra en la FIG. 3. Como se muestra en particular en la FIG. 2, la pala de rotor 16 tiene superficies exteriores que definen un lado de presión 22, un lado de succión 24, un borde de ataque 26 y un borde de salida 28. Más específicamente, como se muestra, los lados de presión y de succión 22, 24 se pueden extender cada uno entre el borde de ataque 26 y el borde de salida 28. Además, las superficies exteriores se extienden entre una región de entrada 30 y una región de salida 32 en una dirección generalmente de envergadura. La región de entrada 30 incluye la raíz de pala 34 y la región de salida 32 incluye la punta de pala 36. Los lados de presión y succión 22, 24, así como los bordes de ataque y de salida 26, 28, son en general superficies aerodinámicas que tienen contornos aerodinámicos, como es en general conocido en la técnica.
[0025] La pala de rotor 16 puede definir además una cuerda 38 y una envergadura 40 que se extienden en las direcciones de cuerda y de envergadura, respectivamente. Además, como se muestra, la cuerda 38 puede variar en toda la envergadura 40 de la pala de rotor 16. Por tanto, como se analiza a continuación, se puede definir una cuerda local 42 para la pala de rotor 16 en cualquier punto de la pala de rotor 16 a lo largo de la envergadura 40. Además, la pala de rotor 16 puede definir una cuerda máxima 44, como se muestra.
[0026] Uno o más componentes estructurales también se pueden incluir dentro de la pala de rotor 16 para proporcionar soporte estructural a la pala de rotor 16. Por ejemplo, la FIG. 3 ilustra un alma a cortante 46 que se extiende entre dos tapas de larguero 48, 50. El alma a cortante 46 y las tapas de larguero 48, 50 se pueden extender a través de la pala de rotor 16 o de cualquier parte de la misma en la dirección generalmente de envergadura. Por tanto, como se muestra, las superficies externas que definen el lado de presión 22 y el lado de succión 24 pueden incluir, o pueden cubrir, las tapas de larguero 48, 50.
[0027] En referencia aún a la FIG. 3, al menos una parte de la sección transversal del perfil alar tiene una configuración con borde posterior plano 20. Por ejemplo, como se muestra, el perfil alar tiene una configuración con borde posterior plano 20 en la región de entrada 30 de la pala de rotor 16 para permitir una mayor sustentación de los perfiles alares gruesos en cuerdas reducidas. Por tanto, como se muestra, el perfil alar con borde posterior plano 20 incluye el borde de ataque 26 y un borde de salida plano 28. Además, como se muestra, el perfil alar con borde posterior plano 20 incluye una esquina a sotavento 52 y una esquina a barlovento 54.
[0028] En referencia ahora a las FIGS. 4-7, se ilustran vistas parciales de diversos modos de realización del perfil alar con borde posterior plano 20, que ilustran en particular la esquina a sotavento 52 del perfil alar con borde posterior plano 20. También se debe entender que la esquina prefabricada 56 también puede corresponder a la esquina a barlovento 54 de la configuración de perfil alar con borde posterior plano. Además, como se muestra, la esquina a sotavento 52 incluye una esquina prefabricada 56 infusionada conjuntamente con las superficies exteriores de la pala de rotor 16. Por tanto, como se muestra, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 define(n) un borde puntiagudo 58 que forma una de las esquinas (tal como la esquina a sotavento 52) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano. En dichos modos de realización, como se muestra en la FIG. 3, la esquina a barlovento 54 puede estar definida por una de las juntas 60, 62 entre las superficies exteriores de la pala de rotor 16. Más específicamente, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 se forma(n) mediante tecnologías tales como impresión 3D, fabricación aditiva, deposición de fibra automatizada, así como otras técnicas que utilizan control CNC y múltiples grados de libertad para depositar material.
[0029] De acuerdo con la invención, al menos una esquina prefabricada forma parte de la superficie exterior del perfil alar. En modos de realización no cubiertos por la invención, las esquinas prefabricadas son interiores a la superficie exterior. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 4 y 5, se pueden situar una o más capas de revestimiento adicionales 64 en el exterior de la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56. En dichos modos de realización, la una o más capas de revestimiento adicionales 64 se pueden interrumpir para que incluyan un corte 66 que se alinea con el borde puntiagudo 58 de la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56. Por lo tanto, el corte 66 ayuda a mantener la forma puntiaguda del borde de la esquina 58. La(s) capa(s) de revestimiento adicional(es) 64 se puede(n) construir en cualquier material adecuado, tal como cualquier material termoplástico o termoestable reforzado opcionalmente con uno o más materiales de fibra. En dichos modos de realización, el/los material(es) de fibra pueden incluir cualquier tipo de fibra adecuado, tal como fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de polímero, fibras de madera, fibras de bambú, fibras de cerámica, nanofibras, fibras de metal o similares o combinaciones de las mismas. En referencia en particular a la FIG. 4, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 puede(n) estar embebidas entre diversas capas de revestimiento de la concha de pala. En dichos modos de realización, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 se puede(n) colocar encima de una esquina 68 del perfil alar que tiene un radio o una curvatura predeterminados. Dicha curvatura se forma durante el proceso de fabricación, pero no es suficientemente puntiaguda. De forma alternativa, como se muestra en la FIG. 5, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 pueden definir parte de la superficie más interna del perfil alar.
[0030] De acuerdo con la invención, como se muestra en particular en la FIG. 6, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 de la configuración del perfil alar con borde posterior plano está en el exterior de las capas de revestimiento externo o superficies exteriores 22, 24 de la pala de rotor 16. En dichos modos de realización, como se muestra, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 forma(n) parte de la superficie exterior de la pala de rotor 16. De acuerdo con la invención, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 se infusiona(n) conjuntamente con las capas de revestimiento externas o superficies exteriores 22, 24 de la pala de rotor 16. En otro modo de realización no cubierto por la invención, la(s) esquina(s) prefabricada(s) se puede(n) unir a o fundir con las mismas. Además, como se muestra, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 de la configuración de perfil alar con borde posterior plano se pueden recubrir con un material de recubrimiento 70, tal como unas capas de gel, cintas protectoras (por ejemplo, PPT), películas termoplásticas y cualquier otro material de recubrimiento adecuado que proporcione protección contra elementos ambientales y/o rayos ultravioleta.
[0031] En aún otro modo de realización, como se muestra en la FIG. 7, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 de la configuración de perfil alar con borde posterior plano puede(n) estar parcialmente embebidas dentro de las capas de revestimiento externo de la pala de rotor 16, sobresaliendo la esquina puntiaguda 58 por las capas. Más específicamente, como se muestra, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 puede(n) incluir una o más mellas 68 que permiten que las fibras de la capa de revestimiento externo terminen antes del borde puntiagudo 58.
[0032] Además, en determinados modos de realización, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 se puede(n) construir usando un material termoplástico opcionalmente reforzado con uno o más materiales de fibra. Los materiales termoplásticos usados para formar la(s) esquina(s) prefabricada(s) descrita(s) en el presente documento engloban en general un material o polímero plástico que es de naturaleza reversible. Por ejemplo, los materiales termoplásticos típicamente se vuelven maleables o moldeables cuando se calientan hasta una temperatura determinada y vuelven a un estado más rígido al enfriarse. Además, los materiales termoplásticos pueden incluir materiales termoplásticos amorfos y/o materiales termoplásticos semicristalinos. Por ejemplo, algunos materiales termoplásticos amorfos pueden incluir en general, pero no se limitan a, los estirenos, vinilos, celulosas, poliésteres, acrílicos, polisulfonas y/o imidas. Más específicamente, los materiales termoplásticos amorfos de ejemplo pueden incluir poliestireno, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), metacrilato de polimetilo (PMMA), tereftalato de polietileno glicolizado (PET-G), policarbonato, acetato de polivinilo, poliamida amorfa, cloruros de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilideno, poliuretano, o cualquier otro material termoplástico amorfo adecuado. Además, los materiales termoplásticos semicristalinos de ejemplo pueden incluir en general, pero no se limitan a, poliolefinas, poliamidas, fluoropolímeros, acrilato de etilo y metilo, poliésteres, policarbonatos y/o acetales. Más específicamente, los materiales termoplásticos semicristalinos de ejemplo pueden incluir tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), polipropileno, sulfuro de polifenilo, polietileno, poliamida (nailon), polietercetona o cualquier otro material termoplástico semicristalino adecuado. Además, la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 puede(n) ser maciza(s) o hueca(s).
[0033] En referencia a la FIG. 8, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 100 para fabricar una pala de rotor que tiene una configuración de perfil alar con borde posterior plano a lo largo de al menos una parte de la envergadura de la pala de rotor. Por ejemplo, la pala de rotor 16 descrita en el presente documento se puede fabricar de acuerdo con los procedimientos descritos en el presente documento. Como se muestra en 102, el procedimiento 100 incluye proporcionar un molde de concha de la pala de rotor 16. En determinados modos de realización, el molde de concha puede incluir una primera y una segunda mitad de molde. Por tanto, como se muestra en 104, el procedimiento 100 incluye depositar un primer lado de una capa de revestimiento externo (por ejemplo, una de las superficies exteriores 22, 24) de la pala de rotor dentro de la primera mitad de molde. Como se muestra en 106, el procedimiento 100 puede incluir formar la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 mediante tecnologías tales como impresión 3D, fabricación aditiva, deposición de fibra automatizada, así como otras técnicas que utilizan control CNC y múltiples grados de libertad para depositar material. Como se muestra en 108, el procedimiento 100 incluye colocar la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 dentro del primer molde de concha. De acuerdo con la invención, el procedimiento 100 incluye colocar la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 dentro del molde de concha de modo que la esquina 56 quede situada en el exterior de la capa de revestimiento externo 22, 24 (FIG. 6). La(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 forma(n) parte de la superficie exterior de la pala de rotor 16.
[0034] En una alternativa no cubierta por la invención, el procedimiento 100 puede incluir colocar una o más capas de revestimiento adicionales 64 en el exterior de la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56, por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 4 y 5. En dichos modos de realización, como se muestra, el procedimiento 100 también puede incluir proporcionar un corte 66 en las capas de revestimiento adicionales 64 que se alinea con el borde puntiagudo 58 de la(s) esquina(s) prefabricada(s) 56 para mantener la forma puntiaguda del borde de esquina 58. Más específicamente, como se ha indicado, la(s) capa(s) de revestimiento adicional(es) 64 también puede(n) estar formada(s) con un material termoplástico opcionalmente reforzado con uno o más materiales de fibra como se describe en el presente documento.
[0035] Aún en referencia a la FIG. 7, como se muestra en 110, el procedimiento 100 incluye infusionar el primer lado de la(s) capa(s) de revestimiento externo con la esquina prefabricada 56. Como se muestra en 112, el procedimiento 100 incluye además formar un segundo lado de la capa de revestimiento externo en la segunda mitad de molde. En consecuencia, como se muestra en 114, el procedimiento 100 incluye unir el primer y segundo lado 22, 24 de la capa de revestimiento externo en la primera y segunda junta 60, 62, como se muestra en la FIG.
3. Así pues, cuando el primer y segundo lado 22, 24 de la capa de revestimiento externo están dispuestos juntos, la esquina prefabricada 56 forma la esquina a sotavento 52 del perfil alar con borde posterior plano 20 y la segunda junta 62 forma la esquina a barlovento 54 del perfil alar con borde posterior plano 20. Por lo tanto, como se muestra en las FIGS. 4 y 5, las esquinas 52, 54 proporcionan dos bordes puntiagudos del perfil alar con borde posterior plano 20.
[0036] En otros modos de realización, el procedimiento 100 puede incluir formar la(s) esquina(s) prefabricada(s) mediante un material transmisor de señales de ultrasonido de modo que la configuración de perfil alar con borde posterior plano se pueda inspeccionar mediante una inspección con ensayos no destructivos (END).

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento (100) para fabricar una pala de rotor de turbina eólica (16) que tiene una configuración de perfil alar con borde posterior plano a lo largo de al menos una parte de una envergadura (40) de la pala de rotor (16), comprendiendo el procedimiento (100):
proporcionar un molde de concha de la pala de rotor (16);
depositar una capa de revestimiento externo de la pala de rotor (16) dentro del molde de concha; colocar al menos una esquina prefabricada (56) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano dentro del molde de concha en un exterior de la capa de revestimiento externo, teniendo la al menos una esquina prefabricada (56) un borde puntiagudo (58); e,
infusionar la capa de revestimiento externo con la, al menos una, esquina prefabricada (56) para formar la configuración de perfil alar con borde posterior plano, en el que la esquina prefabricada forma parte de la superficie exterior del perfil alar.
2. El procedimiento (100) de la reivindicación 1, que comprende además formar la, al menos una, esquina prefabricada (56) mediante fabricación aditiva.
3. El procedimiento (100) de la reivindicación 2, en el que la, al menos una, esquina prefabricada (56) se construye con un material termoplástico.
4. El procedimiento (100) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la, al menos una, esquina prefabricada (56) comprende al menos una de una esquina a sotavento (52) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano o una esquina a barlovento (54) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano.
5. El procedimiento (100) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además recubrir la, al menos una, esquina prefabricada (56) de la configuración de perfil alar con borde posterior plano con un material de recubrimiento.
6. El procedimiento (100) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además formar la, al menos una, esquina prefabricada (56) mediante un material transmisor de señales de ultrasonido de modo que la configuración de perfil alar con borde posterior plano se puede inspeccionar por medio de ensayos no destructivos (END).
7. El procedimiento (100) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el molde de concha comprende una primera y segunda mitades de molde de concha, comprendiendo además la etapa de depositar la capa de revestimiento externo de la pala de rotor (16) dentro del molde de concha:
depositar un primer lado de la capa de revestimiento externo en la primera mitad de molde de concha; y,
depositar un segundo lado de la capa de revestimiento externo en la segunda mitad de molde de concha.
8. El procedimiento (100) de la reivindicación 7, que comprende además:
colocar la, al menos una, esquina prefabricada (56) dentro de uno del primer lado o el segundo lado de la capa de revestimiento externo; y,
unir el primer y segundo lado de la capa de revestimiento externo conjuntamente en una primera y segunda junta.
9. Una pala de rotor (16), que comprende:
superficies exteriores que comprenden un lado de presión (22), un lado de succión (24), un borde de ataque (26) y un borde de salida (28), extendiéndose cada uno en una dirección generalmente de envergadura entre una región de entrada y una región de salida, comprendiendo las superficies externas una capa de revestimiento externo,
en la que el borde de salida (28) comprende una configuración de perfil alar con borde posterior plano en la región de entrada, comprendiendo la configuración de perfil alar con borde posterior plano al menos una esquina prefabricada (56) dispuesta en un exterior de la capa de revestimiento externo e infusionada conjuntamente con la capa de revestimiento externo, formándose la, al menos una, esquina prefabricada (56) usando un material termoplástico, teniendo la, al menos una, esquina prefabricada (56) un borde puntiagudo (58).
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