Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 140 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

140
Эффективность использования ветроколесом энергии ветра мак-
симальна, когда на конце лопастей выполняется условие:
wb
τ
τ
=
;
0
2n
ud
ω
π
⋅
⋅
=
.
Используя выражение для коэффициента быстроходности Z и ум-
ножая обе части последнего выражения на радиус ветроколеса R, полу-
чаем условие, определяющее максимальную эффективность его работы:
2
R
Z
nd
π
⋅
⎛⎞
≈⋅
⎜⎟
⎝⎠
.
Из общих соображений можно ожидать, что
dR
κ
≈
⋅
и
1
κ
≈
, то-
гда оптимальная быстроходность колеса:
0
2
Z
n
π
⋅
≈
⋅
.
Практика показывает, что в действительности
1
2
κ
≈
, поэтому для
n – лопастного ветроколеса оптимальная быстроходность:
0
4
Z
n
π
⋅
≈
.
Быстроходность ветроколеса является самым важным для их ха-
рактеристики параметром, зависящим от трех основных переменных:
радиуса ометаемой ветроколесом окружности, его угловой скорости
вращения и скорости ветра. Как безразмерная величина он является ос-
новным параметром подобия при исследовании и конструировании вет-
роэлектрогенераторов.
Обобщение линейной теории позволяет определять характеристи-
ки ветроколес и
воздушных винтов (авиационных пропеллеров).
Характерные режимы работы ветроколеса или пропеллера в зави-
симости от параметра a:
–
0a <
,
η
отрицателен. Это режим авиационного пропеллера, соз-
дающего тягу. В этом режиме осевая нагрузка пропеллера направлена в
сторону набегающего потока, увлекая вперед летательный аппарат;
–
00,5a<<
,
η
в этом диапазоне положителен и достигает макси-
мума. При
0a =
10
uu=
0
η
=
. Это режим свободного вращения ветро-
колеса в отсутствие нагрузки. При нагружении ветроколеса скорость
1
u
уменьшается и коэффициент мощности становится положительным.
Максимального значения он достигает при
1
3
a
=
, когда
0
1
2
3
u
u
⋅
=
. При

Страницы