vórtice
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CG: nm

CA: Física – Mecánica de fluidos; Ciencias atmosféricas – Meteorología; Agua – Hidrología; Fuentes de energía renovables – Energía eólica.

CT: Otro aspecto de utilización de la energía eólica que ha sido objeto de numerosos estudios y proyectos de plantas de gran potencia son los generadores ciclónicos. Este sistema, totalmente diferente de los que hemos visto hasta ahora, está inspirado en el principio que utiliza la naturaleza al generar energía en tornados, ciclones y huracanes; el viento sopla tangencialmente sobre una torre cilíndrica y penetra en su interior a través de deflectores, produciendo un tornado en su interior. El vacío creado en el centro del vórtice produce una succión en el fondo de la torre, formándose una corriente vertical que se va acelerando en su movimiento ascendente, generando una depresión en su centro que mueve las turbinas axiales por el efecto de succión. Los primeros antecedentes de este tipo de generadores corresponden al meteorólogo americano Ringleb (1962), aunque existen ciertos grabados de Leonardo da Vinci en los que aparecen unas máquinas movidas por un efecto parecido. El desarrollo experimental de los generadores ciclónicos fue realizado por L. M. Michaud y J. Yen, siendo el proyecto de este último apoyado por el Gobierno federal de los EE.UU. Los cálculos realizados parecen demostrar que la velocidad de rotación del aire en el vórtice del ciclón (en una zona comprendida entre el centro y 1/7 del radio del cilindro) puede alcanzar valores diez veces superiores a la que se obtiene en la pared del cilindro. La velocidad vertical de salida, que es la que se utiliza para mover la turbina, es nula en la pared y crece hacia el centro vórtice, alcanzando valores entre siete y ocho veces la del medio circundante. Ciertas estimaciones parecen indicar que se pueden obtener potencias entre cien y mil veces mayores que las que se obtendrían con sistemas eólicos convencionales con la misma superficie de captación.

F: http://exa.unne.edu.ar/fisica/maestria/modulo2/eolica/eolo42002.pdf (consulta: 26.05.2014)

DEF: Rotación de un fluido alrededor de un eje en un área limitada, y en el que cada partícula tiene la misma velocidad angular.

F: DEE p. 692; DEI.

N: 1. Del latín vortex, -ĭcis, que significa ‘torbellino’.
2. Del latín uortice(m) ‘remolino’; docum. en inglés desde 1653. Región de un fluido cuyas partículas se mueven en trayectorias circulares alrededor de un eje. Sin.: remolino, torbellino.
3. Según el CORDE, el término aparece recogido por primera vez en español en el año 1728, en la obra de Benito Jerónimo Feijoo «Teatro crítico universal, o discursos varios en todo género de materias para desengaño de errores comunes».
4. Hay algunos aerogeneradores de pequeña potencia que, especialmente para limitar la emisión de ruido acústico y mejorar en términos de seguridad, disponen de un rotor carenado (Swift Wind Turbine), o con difusor aumentador (Donqi, Enflo Windtec, Flodesign, etc), en cuyo caso aumentan levemente la eficiencia gracias al diseño del difusor siguiendo el principio de Bernouilli, por el cual se aprovecha la generación de vórtices en el borde de salida del difusor causando una aportación de momento de giro a la estela del rotor, reduciéndose la presión a la salida del difusor, por lo que consecuentemente aumenta la potencia entregada.
5. Un generador de vórtices es una superficie aerodinámica cuya función es crear un vórtice que energice la capa límite introduciendo aire de la corriente exterior a gran velocidad en esta, con lo que se retrasará su desprendimiento. Consecuentemente, se retrasará de forma considerable la entrada en pérdida aerodinámica para una misma velocidad incidente del viento. Los generadores de vórtices tienen un uso extendido en diseño de aeronaves y su implantación en turbinas eólicas constituye un avance importante para la eficiencia de estas. Estas piezas suelen ser de diferentes formas, rectangulares o triangulares, y de una altura adecuada a la aplicación correspondiente. Asimismo, su distribución y posicionamiento a lo largo de la pala, así como el ángulo que forma con la velocidad del viento, son parámetros esenciales para optimizar su rendimiento. Un buen modelado de estos permite facilitar su cálculo mediante CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) y es la clave para el desarrollo de estos dispositivos.
6. En el ámbito de la Mecánica, flujo turbulento en rotación espiral con trayectorias de corriente cerradas.
7. En los ámbitos de la Aeronáutica y de la Astronáutica:

  • Movimiento de torbellino de un líquido en un recipiente a su entrada en la tobera de descarga.
  • Punto, en un paso de gas ciclónico, donde la espiral exterior converge para formar una espiral interior y donde las dos espirales cambian la dirección general en 180º.

8. En el ámbito de la Agronomía, región de un fluido cuyas partículas se mueven con trayectorias circulares alrededor de un eje.

F: 1. DRAE@; LBR. 2. DTMe; FCB. 3. CORDE (consulta: 17.09.2014); LBR. 4. http://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Guia-sobre-tecnologia-minieolica-fenercom-2012.pdf (consulta: 9.07.2014). 5. http://www.ehu.es/es/web/get/ikerketa-ildoak (consulta: 9.07.2014); http://www.unirioja.es/cu/manuruiz/simulacion%20que%20es%20cfd.shtml (consulta: 9.07.2014); LBR. 6, 7 y 8. DEI; FCB.

SIN:
F:

RC: aerogenerador, rotor.

IL: Pala de rotor de turbina eólica con generadores de vórtice (figura 3).

F: http://patentados.com/patente/pala-rotor-turbina-eolica-generadores-vortice/ (consulta: 16.10.2014)