¿Qué es la calculadora de velocidad del viento según la altura?
Esta herramienta estima cómo varía la velocidad del viento a medida que aumenta la altura sobre el suelo mediante la ley potencial del cizallamiento del viento. El viento es más lento cerca de la superficie debido al rozamiento con el terreno y los obstáculos, y se acelera conforme se gana altura. Ingenieros, proyectistas de parques eólicos y meteorólogos utilizan esta relación para extrapolar una velocidad medida a una altura concreta (por ejemplo, una torre meteorológica de 10 m) hasta la altura deseada (como el buje de un aerogenerador situado a 50 m o más).
Cómo utilizarla
Introduce una velocidad del viento conocida y la altura a la que se midió (\(h_1\)). Después indica la altura objetivo (\(h_2\)) para la que quieres conocer la velocidad y el exponente de cizallamiento \(\alpha\) correspondiente a tu tipo de terreno. La calculadora te devuelve la velocidad del viento proyectada, la relación entre alturas y el cambio porcentual respecto a la velocidad de referencia.
La fórmula explicada
La ley potencial es $$v_2 = \text{v}_1 \left( \frac{\text{h}_2}{\text{h}_1} \right)^{\alpha}$$ El exponente \(\alpha\) (exponente de Hellmann o de cizallamiento) refleja la rugosidad de la superficie: en torno a 0,10 sobre aguas abiertas o hielo, 0,143 (la conocida «ley de la potencia 1/7») en terreno despejado, 0,20 en zonas suburbanas y 0,27 o más en zonas arboladas y ciudades densas. El cambio porcentual de la velocidad es igual a \((h_2/h_1)^{\alpha} - 1\) y no depende de \(v_1\).
Ejemplo resuelto
Supongamos que el viento se mide a 5 m/s a 10 m de altura en terreno despejado (\(\alpha = 0{,}143\)) y queremos conocer la velocidad a 50 m. La relación es \(50/10 = 5\), y \(5^{0{,}143} \approx 1{,}2588\), de modo que $$v_2 \approx 5 \times 1{,}2588 = 6{,}29 \text{ m/s}$$ es decir, alrededor de un 25,88 % más que a la altura de referencia.
Preguntas frecuentes
¿Es un valor exacto? No. La ley potencial es una aproximación empírica; los perfiles reales varían según la estabilidad atmosférica, la hora del día y el terreno.
¿Qué valor de \(\alpha\) debo usar? Usa 0,143 como valor neutro por defecto para terreno despejado y auméntalo para superficies más rugosas. El \(\alpha\) específico de un emplazamiento puede deducirse a partir de mediciones a dos alturas distintas.
¿Sirve para extrapolar hacia abajo? Sí: si fijas \(h_2\) por debajo de \(h_1\), el resultado será una velocidad del viento menor.
