Швидкохідність вітроколеса
Характеристика частоти, з якою кожна одиниця наявних в обороті грошей використовується у середньому для реалізації товарів і послуг за певний період. Розгляд рівняння обміну І. Фішера. Визначення інтенсивності використання запасу грошей в обороті.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 16.07.2017 |
| Размер файла | 117,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Швидкохідність
Це поняття визначає ефективність роботи вітроколеса. Розглянемо два крайніх режиму, неефективність яких зрозуміла на якісному рівні. Перший, коли лопаті вітроколеса розташовані так часто або вітроколесо обертається так швидко, що кожна лопать обертається в турбулізованим потоці, збуреному попередніми лопатями. В результаті вітроколесо "перемелює” повітря і віддача від нього мінімальна. Другий крайній випадок, коли лопаті розташовані так рідко, або колесо обертається так повільно, що значна частина потоку проходить через поперечний переріз вітроколеса не взаємодіючи з тією його лопатями. Звідси випливає, що для досягнення максимальної ефективності, частота обертання вітроколеса що має певну кількість лопатей, повинна якось відповідати швидкості вітру. Розглянемо співвідношення визначають цю відповідність.
Ефективність роботи вітроколеса, отже, визначається співвідношенням двох характерних проміжків часу:
- за яке лопать переміщається на відстань, рівну відстані між лопатями;
- за яке створюване лопатями збурення повітряного потоку переміститься на відстань, яка дорівнює його довжині.
Проміжок часу залежить від розміру і профілю лопатей і змінюється обернено пропорційно швидкості вітру.
Проміжок часу для N-лопатевого вітроколеса, що обертається з кутовою швидкістю , дорівнює:
(3.41)
Кутова швидкість обчислюється за формулою
(3.42)
де n - швидкість обертання вітроколеса, об/хв.
Проміжок часу існування в площині вітроколеса створюваного лопаттю збурення приблизно дорівнює:
(3.43)
де: - швидкість набігаючого потоку повітря; d - характерна довжина збуреної лопаттю області повітряного потоку. Очевидно, що ефективність використання енергії повітряного потоку буде максимальною, якщо , або враховуючи (3.41) та (3.43) маємо:
(3.44)
Коефіцієнт швидкохідності дорівнює відношенню швидкості кінця лопаті до швидкості вітру, або:
(3.45)
Домножимо обидві частини (3.39) на радіус вітроколеса R отримуємо умову, що визначає максимальну ефективність його роботи
або
З врахуванням (3.45) маємо
(3.46)
Довжину збуреної лопаттю області можна уявити яка від радіуса вітроколеса, висловивши цю залежність коефіцієнтом "к", Тоді формула оптимальної швидкохідності дорівнює:
(3.47)
З практики відомо, що . Тоді оптимальна швидкохідність дорівнює:
(3.48)
Вирази (3.47) і (3.48) в силу наближень не зовсім суворі, однак вони дають хорошу орієнтування для вибору швидкості обертання вітроколеса.
На рис. 3.14 представлені залежності коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності вітроколеса Z, для різних вітроколіс.
Умовою максимально можливого "знімання" енергії вітру є підтримання в зоні найбільшого значення, тобто необхідно забезпечити більш-менш постійним значення швидкохідності. Згідно (3.45) при зменшенні швидкості вітру () необхідно знизити число оборотів вітроколеса () і навпаки. Ось чому в більшості сучасних вітрогенераторів віддають перевагу вітроколесам зі змінною швидкістю обертання в досить широкому діапазоні.
Так ВЕУ Enercon Е82 (потужність 2000 кВт, діаметр ротора 82 м) діапазон швидкості обертання вітроколеса становить 6...19,9 м/с, тобто максимум більше мінімуму в 3 з гаком рази, a Enercon El12 (потужність - 4500 кВт, діаметр ротора - 114 м) діапазон швидкості обертання вітроколеса склав: 8...13 м/с.
До речі кажучи умова сталості швидкохідності в конкретних конструкціях ВЕУ здійснюється за допомогою підтримки сталості кута , рівного сумі кутів: кута атаки () і кута установки лопаті (кут заклинювання) - . Кут атаки - це кут між вектором швидкості вітру щодо лопаті і хордою перерізу лопаті. А кут установки лопаті - кут між хордою перерізу лопаті і вектором, перпендикулярним вектору швидкості в площині вітроколеса. Поряд з критерієм Бетца- Жуковського, Глауертом досліджено ідеальний пропелер і виведена залежність між максимальним значенням ср і швидкохідністю, представлена на рис. 3.14. Представлені на цьому рисунку залежності дозволяють досить однозначно судити про можливості вітроколіс різних конструкцій у використанні енергії вітру.
Рисунок 3.14 - Залежність коефіцієнта використання енергії вітру від швидкохідності: 1 - Критерій Бетца-Жуковського; 2 - Критерій Глауерта (ідеальний пропелер); З - трилопатеве вітроколесо; 4 - дволопатеве вітроколесо; 5 - вітроустановки з роторами тилу Дар'є і Масгроуа; 6 - багатолопасне вітроколесо; 7 - вітроустановки з ротором типу Савоніуса
вітроколесо енергія швидкість конструктивний
Так вертикально-осьові вітроустановки типу Савоніуса мають максимальне значення ср =15%, що в 4 рази менше критерію Бетца-Жуковського. З рис. 3.14 трилопатевого вітроколеса не перевищує 40%. Однаксучасних 3-х лопатевих вітроколіс на практиці вже досягло 45%. Це вказує на відносність максимальних значень зазначених на рис. 3.12, отриманих при істотних спрощеннях процесів.
Швидкохідність вітроколеса є найважливішим його параметром, що визначає основні конструктивні рішення по вітроустановці. Вона залежить від трьох основних величин: діаметра вітроколеса, швидкості обертання вітроколеса і швидкості вітру.
Міркування щодо ефективності використання енергії вітру працюють в діапазоні збільшення швидкості вітру від стартової до номінальної. При перевищенні швидкості вітру номінального значення починає діяти фактор обмеження потужності і вітроколесо примусово вводиться в режим зниження . Характеристика ВЕУ представляється у вигляді прямої, паралельної осі абсцис, тобто потужність ВЕУ залишається постійною, хоча швидкість вітру збільшується
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Фундаментальні закони природи та властивості матерії. Визначення швидкості світла за методом Фізо. Фізичний зміст сталої Планка. Атомна одиниця маси. Формула для середнього квадрата переміщення броунівської частинки. Сталі Больцмана, Фарадея, Віна.
реферат [279,2 K], добавлен 12.12.2013Гармонічні коливання однакового напрямку і однакові частоти та биття. Циклічні частоти, значення амплітуди. Додавання взаємно перпендикулярних коливань та фігури Ліссажу. Диференціальне рівняння вільних затухаючих коливань та його розв’язування.
реферат [581,6 K], добавлен 06.04.2009Основні рівняння гідродинаміки: краплинні і газоподібні. Об'ємні та поверхневі сили, гідростатичний та гідродинамічний тиск. Рівняння нерозривності у формах Ейлера, Фрідмана, Гельмгольц. Рівняння стану для реального газу (формула Ван-дер-Ваальса).
курсовая работа [228,5 K], добавлен 15.04.2014Обґрунтування необхідності визначення місця короткого замикання в обмотках тягового трансформатора. Алгоритм діагностування стану тягового трансформатора. Методика розрахунку частоти генератора. Визначення короткозамкнених витків в обмотці трансформатора.
магистерская работа [2,3 M], добавлен 11.12.2012Визначення об’ємного напруженого стану в точці тіла. Рішення плоскої задачі теорії пружності. Епюри напружень в перерізах. Умови рівноваги балки. Рівняння пружної поверхні. Вирази моментів і поперечних сил. Поперечне навантаження інтенсивності.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 10.12.2010Методика та головні етапи розрахунку підсилювача звукової частоти на біполярному транзисторі за схемою включення зі спільним емітером. Визначення параметрів підсилювача звукової частоти на польовому транзисторі за схемою включення зі спільним витком.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 26.10.2013Визначення коефіцієнтів відбиття поверхонь в телятнику. Вибір джерела світла, норм освітленості та коефіцієнтів запасу використання світлового потоку. Світлотехнічна відомість, розрахунок опромінювальної мережі та комунікаційно-захисних апаратів і щитів.
курсовая работа [40,6 K], добавлен 26.01.2011Використання фізичного маятника з нерухомою віссю обертання античними будівельниками. Принцип дії фізичного маятника. Пошук обертаючого моменту. Період коливань фізичного маятника та їх гармонійність. Диференціальне рівняння руху фізичного маятника.
реферат [81,9 K], добавлен 29.04.2010Розгляд вихідних даних для виробництва мережевого протизавадового фільтра. Вибір конденсаторів та визначення максимального значення їх сумарної ємності. Розрахунок індуктивності та значення частоти резонансу. Врахування паразитних параметрів елементів.
практическая работа [302,8 K], добавлен 26.04.2014Визначення початкових умов та значені перехідного процесу. Розв’язання диференційного рівняння. Перехідні та імпульсні характеристики відносно струму кола та напруг на його елементах, графіки. Вираз для прямокутного відео імпульсу, реакція кола на дію.
курсовая работа [768,7 K], добавлен 14.12.2012Значення комп’ютерів у фізиці, природа чисельного моделювання. Метод Ейлера розв’язування диференціального рівняння на прикладі закону теплопровідності Ньютона.Задача Кеплера. Хвильові явища: Фур’є аналіз, зв’язані осцилятори, інтерференція і дифракція.
реферат [151,0 K], добавлен 09.06.2008Визначення основних джерел (корисні копалини, ядерні, поновлювані) та принципів збереження енергії. Розгляд переваг (мінімізація витрат на транспортування палива) та проблем (утворення газогідратів) використання газотурбінних когенераційних установок.
реферат [1,7 M], добавлен 07.06.2010Поняття стану частинки у квантовій механіці. Хвильова функція, її значення та статистичний зміст. Загальне (часове) рівняння Шредінгера та також для стаціонарних станів. Відкриття корпускулярно-хвильового дуалізму матерії. Рівняння одновимірного руху.
реферат [87,4 K], добавлен 06.04.2009Рівняння руху маятникового акселерометра. Визначення похибок від шкідливих моментів. Вибір конструктивної схеми: визначення габаритів та маятниковості, максимального кута відхилення, постійної часу, коефіцієнта згасання коливань. Розрахунок сильфону.
курсовая работа [139,8 K], добавлен 17.01.2011Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти. Підбор електричної лінії для передачі енергії чотириполюснику по його параметрам.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 28.11.2010Визначення кінетичної та потенціальної енергії точки. Вирішення рівняння коливання математичного маятника. Визначення сили світла прожектора, відстані предмета і зображення від лінзи. Вираження енергії розсіяного фотона, а також швидкості протона.
контрольная работа [299,7 K], добавлен 22.04.2015Поняття хвильових процесів, їх сутність і особливості, сфера дії та основні властивості. Різновиди хвиль, їх характеристика та відмінні риси. Методика складання та розв’язання рівняння біжучої хвилі. Сутність і умови виникнення фазової швидкості.
реферат [269,7 K], добавлен 06.04.2009Принципи побудови цифрових електровимірювальних приладів. Цифрові, вібраційні, аналогові та електромеханічні частотоміри. Вимірювання частоти електричної напруги. Відношення двох частот, резонансний метод. Похибки вимірювання частоти і інтервалів часу.
курсовая работа [1001,3 K], добавлен 12.02.2011Розгляд енергії вітрів як одного з найбільш перспективних напрямків заміни традиційних джерел. Використання вітряних турбін та розробка вітроенергетичних програм. Утилізація і видобуток в Україні шахтного метану і використання гідропотенціалу малих річок.
реферат [30,7 K], добавлен 14.01.2011Визначення резонансної частоти, хвильового опору та смуги пропускання контуру, напруги та потужності на його елементах. Побудова векторних діаграм для струмів та напруг. Трикутники опорів та потужностей для частот. Графіки для функціональних залежностей.
контрольная работа [866,6 K], добавлен 10.05.2013
