ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
139
7.6. Различные режимы работы ветроколеса
Ветроколесо в отличие от гидротурбины обтекается практически
безграничным потоком воздуха, поэтому здесь нет возможности отвести
прошедший через ветроколесо воздух за пределы набегающего потока,
и это определенным образом ограничивает эффективность ветроустано-
вок. Наиболее существенное ограничение связано с тем, что «отрабо-
танный» воздушный поток должен обладать определенной скоростью,
чтобы покинуть окрестность ветроколеса, не
создавая помех набегаю-
щему потоку.
Эффективность преобразования ветроколесом энергии ветрового
потока будет оптимальной, если:
•
лопасти расположены так тесно или ветроколесо вращается так быст-
ро, что каждая лопасть движется в потоке, турбулизованном располо-
женными впереди лопастями;
•
лопасти расположены так редко или ветроколесо вращается так мед-
ленно, что значительная часть воздушного потока будет проходить че-
рез поперечное сечение ветроколеса, практически не взаимодействуя с
его лопастями.
Отсюда следует, что для достижения максимальной эффективно-
сти частоты вращения ветроколеса, заданной геометрии должна как-то
соответствовать скорости ветра.
Эффективность работы ветроколеса зависит
от соотношения двух
характерных времен: времени
b
τ
, за которое лопасть перемещается на
расстояние, отделяющее ее от соседней лопасти, и времени
w
τ
, за кото-
рое создаваемая лопастью область сильного возмущения переместится
на расстояние, равное ее характерной длине. Время
w
τ
зависит от раз-
мера и формы лопастей и изменяется обратно пропорционально скоро-
сти ветра.
Характерное время
b
τ
для n – лопастного ветроколеса, вращающе-
гося с угловой скоростью
ω
, равно:
2
b
n
π
τ
ω
⋅
≈
⋅
.
Характерное время существования в плоскости ветроколеса созда-
ваемого лопастью возмущения
w
τ
примерно равно:
0
w
d
u
τ
≈
.
Здесь
0
u
– скорость набегающего потока воздуха; d – характерная
длина возмущенной лопастью области.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- …
- следующая ›
- последняя »
