Il coefficiente di resistenza (cw) è una figura chiave adimensionale per caratterizzare la resistenza al flusso di un corpo attorno al quale passa un flusso, come il rotore di una turbina eolica.
Il coefficiente di resistenza dipende dalla geometria del corpo intorno al quale passa il flusso e dal suo orientamento rispetto al flusso. Permette il calcolo delle forze che agiscono sul corpo. Più basso è il coefficiente di resistenza alla trazione, minore è la resistenza al flusso che ne risulta. Nelle turbine eoliche, l'orientamento del corpo in relazione al flusso è descritto dall'angolo di attacco.
Il coefficiente di resistenza aerodinamica è particolarmente importante per le guide di scorrimento. Questi utilizzano il principio della resistenza per la conversione dell'energia opponendo al flusso d'aria la massima resistenza possibile. Pertanto, il rendimento energetico dei rotori di trascinamento aumenta con l'aumentare del coefficiente di trascinamento.
In combinazione con altre figure chiave come il coefficiente di portanza e le condizioni ambientali, il coefficiente di resistenza permette anche la descrizione esatta delle proprietà aerodinamiche di una turbina eolica. Ciò è particolarmente importante per i sistemi di rotori di sollevamento che utilizzano il principio dell 'ascensore per la conversione dell'energia. Il rapporto tra il coefficiente di resistenza e il coefficiente di portanza è chiamato rapporto di planarità ε, per esempio, ed è usato per confrontare diverse turbine. Per ottenere un rapporto di portata favorevole, i sistemi di sollevamento-utilizzo sono progettati e gestiti in modo tale che il coefficiente di resistenza sia significativamente inferiore al coefficiente di sollevamento. Durante il funzionamento è quindi importante notare che entrambi i valori dipendono dall'angolo di attacco delle pale del rotore. Con l'aumento dell'angolo di attacco aumentano il coefficiente di resistenza e il coefficiente di portanza. Da un angolo di attacco di 15° il coefficiente di resistenza aumenta molto fortemente, ma il coefficiente di portanza diminuisce. Si verifica il cosiddetto stallo, cioè il flusso al profilo si interrompe.
La tabella 1 mostra i coefficienti di trascinamento caratteristici di varie geometrie.
| Geometria | Coefficiente di resistenza |
|---|---|
| Piastra piatta | 1,1 – 1.3 |
| Cilindri | 0,6 – 1,0 |
| sfera | 0,3 – 0,4 |
Coefficiente di trascinamento
drag coefficient