Запрошуємо розробників корисного устаткування до співпраці

Класична теорія ідеального вітряка

Уявимо рівномірний потік вітру, що набігає на ідеальне вітроколесо зі швидкістю Vу перетині AA (рис). У перетині BB' на вітроколесі швидкість буде V = V - v , а на деякій відстані за вітряком у перетині CC швидкість буде V2 =V - V2 .

Класична теорія ідеального вітряка

Характеристика повітряного потоку, що протікає через вітроколесо.

При цьому вітроколесо, що обертається створить підпір, внаслідок чого швидкість потоку, при наближені до вітряка і якийсь час за вітряком, падає, як показано кривою I на рис. Разом із цим тиск повітряр, при наближенні до вітряка, підвищується (крива II), і при проходженні через поверхню, що омітається, воно різко падає. За вітряком утвориться деяке розрідження р0 - р2 , що, при видаленні від вітряка, асимптотично наближається до нуля,

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

тобто відновлюється нормальний тиск (крива III). Втрату швидкості за ідеальним вітряком можна встановити за допомогою рівняння Бернуллі:

Класична теорія ідеального вітряка

т V ‘

Тл =

mv.

г,=-

Кінетична енергія вітру перед вітряком дорівнює

m(V - v2 )2

- . Різниця цих енергій витрачена на вітроколесі й, у випадку

відсутності втрат, може бути отримана як корисна робота:

mV2 m(V-v2f

а за вітряком

V -

Енергію T1 , сприйняту вітроколесом, можна виразити як добуток сили тиску вітру P та швидкості у площині вітряка (V - v1) , тобто:

T1 = P (V - V1) .

Сила лобового тиску P дорівнює збільшенню кількості руху струменя, який проходить через поверхню, що омітається, тобто:

P = mv2 .

Підставляючи значення P, одержимо

T1 = mv2 (V - v1).

Порівнюючи рівняння знаходимо, що:

Класична теорія ідеального вітряка

звідки v2 = 2v1.

Втрата швидкості повітряного потоку відбувається не тільки в перетині вітроколеса, але також і на деякій відстані за вітряком, причому повна втрата швидкості у два рази більше втрат на вітроколесі.

Через поверхню F вітроколеса, що омітається, протікає маса повітря m, кількість якої за 1 секунду буде дорівнює:

m = pFV.

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

Підставляючи значення маси повітря у вираз кінетичної енергії вітру перед вітроколесом, одержимо:

Класична теорія ідеального вітряка

Взявши відношення секундної роботи, сприйнятої ідеальним вітроколесом до тієї енергії вітру, що протікала б через перетин, рівний поверхні вітряка, що омітається, одержимо ідеальний коефіцієнт використання енергії вітру fyi

Класична теорія ідеального вітряка

2 Р

FpV1

В =

вираз

називають коефіцієнтом навантаження на площу, що омітається, або коефіцієнтом лобового тиску.

Підставивши в це рівняння P = pF (V - v1) v2 = pF (V - v1) 2vj і позначивши

Класична теорія ідеального вітряка

після скорочень одержимо:

Класична теорія ідеального вітряка

. - = * . .

Відношення V називають коефіцієнтом гальмування, g - приймає

Коефіцієнт навантаження на площу, що омітається при максимальному

максимальне значення, коли e = 1/3 при цьому

Класична теорія ідеального вітряка

Класична теорія ідеального вітряка

По Г. Х. Сабініну:

P=FpVv2, v2=2v1/(1+v1/V)

B=4e/(1+e)

fyi=4e(1-e)/(1+e)

nr • •

Додати коментар

Реквізити Майстерні своєї справи

Адреса і телефони:

Україна, Кіровоградська обл., м. Олександрія, вул. Куколівське шосе 5/1А,
тел./факс +38 (05235) 7 41 13,
+380 (68) 408 39 56 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (50) 984 5 684 — будівельне обладнання, шлакоблочні вібропреси
+380 (67) 561 22 71 — решта обладнання
ICQ: 491675177
e-mail: msd@inbox.ru

WordPress Video Lightbox