Výběr profilu pro větrnou elektrárnu

Jak jsme si řekli v minulém díle, snažíme se dosáhnout co největšího součinitele vztlaku při co nejmenším součiniteli odporu. Takže by stačilo sáhnout pro profilu který má největší hodnotu podílu c_y/c_x. Bohužel takhle jednoduché to zase neni.
Jednotlivé aerodynamické profily se totiž hodí na jiné podmínky. Nemůžete tedy vzít třeba Boeing 747 udělat si malý model a myslet si, že bude létat stejně dobře jako velké letadlo.
Proto při měření jednotlivých profilů se uvádí takzvané Reynoldsovo číslo, který právě postihuje tyto vlastnosti profilů. v .. rychlost obtékání profily (skutečná rychlost vzduchu na profilu) [m/s]
l .. délka tětivy [m]
υ .. kinematická viskozita υ = 15·10^-6   [m²·s^-1]

Profil verzus Re

U malé rychloběžné VE která má poloměr 1m, rychlost větru 7 m/s, rychloběžnost 5 (profil je tedy obtékán rychlostí asi 35 m/s na konci lopatky), vychází Re=2*10⁵.
Pokud by jsme stavěli pomaloběžný rotor (třeba na čerpání vody), pak by rychloběžnost byla 1.5 a Re=5*10⁴. Na tomto obrázku je patrné, proč se tedy pro pomaloběžné rotory používají jednoduché lopatky ve tvaru zahnutých plechů (v zahraničních materiálech se většinou součinitel odporu nazýva c_d a součinitel vztlaku c_l). Obecně platí, že čím je větší Reynoldsovo číslo tím se dosahuje většího poměru c_y/c_x. Takže malá VE nikdy nedosáhne takové účinnosti jako velká VE, což je dáno větší délkou tětivy u velkých rotorů. Taky čím je větší Re tím je nutno přísněji dodržet tvar profilu a čistotu provedení.

Profily pro malé VE

	Souřadnice profilu A18 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 3°. cy/cx = 87 cy = 0.9
	Souřadnice profilu BW-3 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 4°. cy/cx = 75 cy = 1
	Souřadnice profilu GOE 417A Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 8°. cy/cx = 57 cy = 1.2
	Souřadnice profilu SD7032 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z polára je patrné, že ideální úhel náběhu je 3° až 6°. cy/cx = 71 cy = 0.9
	Souřadnice profilu SD7062 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 6.5°. cy/cx = 70 cy = 1.15
	Souřadnice profilu SG6040 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 7.5°. cy/cx = 72 cy = 1.1
	Souřadnice profilu SG6041 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 4°. cy/cx = 72 cy = 0.7
	Souřadnice profilu SG6042 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 5°. cy/cx = 88 cy = 1
	Souřadnice profilu SG6043 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 5.5°. cy/cx = 97 cy = 1.25
	Souřadnice profilu USNPS4 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 3°. cy/cx = 73 cy = 0.9
	Souřadnice profilu GOE134 Polára profilu cy/cx Polára profilu cy, cx Z poláry je patrné, že ideální úhel náběhu je 7°. cy/cx = 70 cy = 1.15

Je třeba vzít v úvahu taky přesnost s jakou jste schopni daný profil vyrobit. Z poměru c_y/c_x vyplývá, že nejlepších hodnot dosahuje SG6043 ale asi nejlíp by se dělal GOE417a nebo USNPS4.
Výhodný je také profil který má velký součinitel vztlaku při co největším rozsahu úhlu náběhu, jelikož vítr se většinou nechová podle vypočítaných hodnot, takže jistá vůle v úhlech náběhu je žádoucí.