Drie klassieke vormen van reguliere waaiers
Moderne windturbinewaaiers interpreteren, net als balletdansers in de wind, de kunst van het omzetten van energie door middel van vormveranderingen. Het meest voorkomende ontwerp is het ontwerp met drie- horizontale bladen, goed voor meer dan 90%, omdat het een balans biedt tussen structurele sterkte en rotatie-efficiëntie. Ontwerpen met twee-blades verminderen het gewicht met 15%, maar vereisen compensatie voor aerodynamische asymmetrie. Ontwerpen met één-blad zijn weliswaar strikt licht van gewicht, maar vereisen een tegenwicht en worden vooral aangetroffen in experimentele modellen.
Innovatieve configuraties voor speciale scenario's
Wanneer windparkomgevingen speciaal worden, beginnen de waaiers ook te ‘transformeren’:
Verticale as Darrieus Type: Vorm van een eierklopper, geschikt voor wisselende windrichtingen.
Savonius-type: gestapelde semi{0}}cilindrische secties, uitstekende startprestaties bij lage-wind-snelheid-.
Hybride type: combinatie van lift- en weerstandsprincipes om de energieopwekking te vergroten in gebieden met lage-wind-snelheid.
Opvouwbaar type: intrekbare bladen voor extreme weersomstandigheden, zoals tyfonen.
Het wetenschappelijke evenwicht achter de vorm
Elke waaiercurve is het resultaat van meerdere overwegingen:
Aërodynamische efficiëntie: Het profiel van het vleugelprofiel beïnvloedt de verhouding van de lift{0}}tot- luchtweerstand; een optimale verdeling van de akkoordlengte kan het windvangvermogen met 10% verbeteren.
Structurele kosten: voor elke 5 meter toename van de bladlengte stijgen de torenkosten met 20%.
Aanpassingsvermogen aan de omgeving: Offshore windturbines gebruiken versterkte voorranden om zoutsproeicorrosie te weerstaan.