Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 115 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

115
Допустим, мы имеем поверхность F, поставленную перпендику-
лярно к направлению ветра. Воздушный поток вследствие торможения
его поверхностью получит подпор и будет обтекать её и производить
давление силой P
x
. Вследствие действия этой силы поверхность будет
перемещаться в направлении потока с некоторой скоростью U
(рис. 7.10); работа при этом будет равна произведению силы на скорость
U, с которой перемещается поверхность F, то есть:
,
x
TPU
=
⋅ (7.3.5)
где P
x
– сила сопротивления, которая равна:
2
(),
2
xx
PCF VU
ρ
=⋅⋅⋅−
(7.3.6)
где C
x
– аэродинамический коэффициент лобового сопротивления; F –
поверхность миделевого сечения тела, т. е. проекции площади тела на
плоскость, перпендикулярную направлению воздушного потока.
В этом случае ветер набегает на поверхность с относительной ско-
ростью, равной:
.WVU
=
− (7.3.7)
Подставив значение P
x
из уравнения (7.3.6) в уравнение (7.3.5),
получим:
2
().
2
x
TCF VU U
ρ
=⋅⋅⋅− ⋅
(7.3.8)
Определим отношение работы, развиваемой движущейся поверх-
ностью и выраженной уравнением (7.3.8), к энергии ветрового потока,
имеющего поперечное сечение, равное этой поверхности, а именно:
2
2
3
3
()
2
().
2
x
x
CF VU U
U
CVU
V
V
F
ρ
ξ
ρ
⋅⋅⋅ − ⋅
==⋅−⋅
⋅
⋅
(7.3.9)
После преобразований получим:
2
1.
x
UU
C
VV
ξ
⎛⎞
=⋅− ⋅
⎜⎟
⎝⎠
(7.3.10)
Величину
ξ
называют
коэффициентом использования энергии
ветра
.
Из уравнения (7.3.10) мы видим, что
ξ
зависит от скорости пере-
мещения поверхности в направлении ветра. При некотором значении
скорости U коэффициент
ξ
получает максимальное значение. В самом
деле, если скорость перемещения поверхности равна нулю U = 0, то ра-
бота ветра также равна нулю. Если U = V, т. е. поверхность перемеща-

Страницы