Predicción de flexión en aspas

Usando el software Inventor y un modelo aproximado de la hélice y sus tres aspas hemos logrado ver cuanta será la deflexión en el extremo de cada una de éstas producto del viento.

Usando la formula de presión de viento

P = ½∙p∙v2∙F

Usando los siguientes datos,

- p: Densidad del aire 1.25 kg/m3, v: velocidad del viento (5-7 m/s) y F: factor de Forma
- Medidas de la hélice: Radio 20 cm, Espesor: 4 cm (ancho máximo)

Hicimos 3 simulaciones con diferentes parámetros y rango de presiones, siempre fijando nuestra hélice en el punto dónde iría el eje.

Presentamos a continuación las Zonas de Stress Máximo y de desplazamiento, representadas por escala de colores, Rojo = Zonas de valores Altos, Azul = Zonas de valores bajos.

Simulación 1

Material: Plástico ABS, Presión = 20 Pa

Simulación 2

Material: Plástico ABS, Presión = 2000 Pa

Simulación 3
Material: PVC tuberías, Presión = 2000 Pa

Resultados

Análisis

Luego vemos que por las cargas ejercidas, no existe deflexión observable en los extremos de las aspas para las cargas y materiales testeados, lo que revela que el viento ejerce muy baja presión como para lograr flexiones en el material. A mayores velocidades la presión aumenta de manera No lineal, por lo que para mayores escalas de tamaño la deflexión podría entrar a ser una variable a considerar dado la mayor distancia entre Apoyo – Extremo de la Pala y también mayores Presiones. Luego no existen deflexiones observables producto de la fuerza del viento.