Sistem turbin angin moden. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Pada masa ini, terdapat banyak sistem turbin angin dengan paksi putaran mendatar dan menegak. Mereka berbeza antara satu sama lain bukan sahaja dalam penampilan dan reka bentuk, tetapi juga dalam keupayaan teknikal, bergantung pada tujuan ia digunakan. Berdasarkan reka bentuk penerima tenaga angin dan lokasinya dalam aliran udara, beberapa sistem enjin angin dibezakan.

Kami telah pun bercakap tentang turbin angin jenis karusel dan dram. Enjin angin berputar yang dipanggil juga dikenali (Rajah 23). Bilahnya berputar, seperti turbin angin karusel, dalam satah mendatar dan memacu aci menegak.

Rajah.23. Turbin angin berputar

Turbin angin baling-baling kini tersebar luas, jenis tertua adalah kincir angin biasa. Bahagian utama mana-mana turbin angin ram ialah roda angin. Ia terdiri daripada beberapa bilah dan berputar di bawah pengaruh angin. Dengan bantuan sepasang gear serong yang dipasang pada kepala turbin angin (Rajah 24), putaran roda ditukar kepada pergerakan aci menegak yang lebih pantas atau menjadi pergerakan salingan rod pemacu.

Rajah.24. Skim turbin angin ram

Untuk menghidupkan kepala dan roda angin menjadi angin, kincir angin mempunyai pembawa, dan turbin angin kecil moden mempunyai ekor dengan ekor menegak di hujungnya. Turbin angin ram besar mempunyai mekanisme lain yang lebih kompleks untuk menjajarkan roda angin secara automatik dengan angin. Untuk memastikan kelajuan putaran roda angin tidak melebihi maksimum, terdapat peranti khas untuk kawalan automatik kelajuan.

Biasanya, di permukaan bumi, aliran udara akibat pelbagai halangan tidak sekata dan lemah, jadi roda angin dipasang pada tiang atau menara yang tinggi, di atas halangan.

Berdasarkan reka bentuk roda angin, turbin angin ram moden dibahagikan kepada kelajuan tinggi dan kelajuan rendah.

Dalam turbin angin berkelajuan rendah, roda angin terdiri daripada sebilangan besar bilah (Rajah 25). Ia bergerak dengan mudah. Terima kasih kepada ini, turbin angin berkelajuan rendah adalah mudah untuk bekerja dengan pam omboh dan mesin lain yang memerlukan daya awal yang besar semasa memulakan.

Rajah 25. Turbin angin berbilang bilah moden TB-5 dengan kuasa sehingga 2,5 kuasa kuda

Turbin angin berkelajuan rendah digunakan terutamanya di kawasan di mana kelajuan angin purata tidak melebihi 4,5 meter sesaat. Semua mekanisme turbin angin berbilang plat, sebagai peraturan, agak lebih mudah daripada yang berkelajuan tinggi. Walau bagaimanapun, roda angin turbin angin berkelajuan rendah adalah struktur yang agak besar. Dengan saiz roda yang besar, sukar untuk mencipta kestabilan yang diperlukan, terutamanya pada kelajuan angin yang tinggi. Oleh itu, pada masa ini, turbin angin berbilang bilah dibina dengan diameter roda angin tidak lebih daripada 8 meter. Kuasa turbin angin sedemikian mencapai 6 kuasa kuda. Kuasa ini cukup untuk membekalkan air ke permukaan dari telaga sehingga 200 meter dalam.

Turbin angin berkelajuan tinggi mempunyai tidak lebih daripada empat sayap dengan profil diperkemas dalam roda angin (lihat, sebagai contoh, Rajah 27).

Rajah.27. Turbin angin 1-D-18 dengan kuasa sehingga 30 kilowatt

Ini membolehkan mereka menahan angin yang sangat kuat dengan baik. Walaupun dalam angin kencang dan bertiup, mekanisme kawalan yang direka bentuk dengan baik mewujudkan putaran seragam roda angin turbin angin berkelajuan tinggi.

Ciri-ciri positif turbin angin berkelajuan tinggi ini membolehkannya beroperasi dalam angin berubah-ubah dengan kekuatan apa pun.

Oleh itu, turbin angin berkelajuan tinggi boleh dibina dengan diameter roda angin yang sangat besar, mencapai lima puluh atau lebih meter dan membangunkan kuasa beberapa ratus kuasa kuda.

Oleh kerana keseragaman roda angin yang tinggi dan stabil, motor angin berkelajuan tinggi digunakan untuk memacu pelbagai jenis mesin dan penjana elektrik. Turbin angin berkelajuan tinggi moden adalah mesin universal.

Ia adalah mudah untuk membandingkan enjin angin sistem yang berbeza dengan memperkenalkan konsep kelajuan biasa. Kelajuan ini ditentukan oleh nisbah kelajuan persisian di hujung luar bilah berputar pada kelajuan angin 8 meter sesaat kepada kelajuan aliran udara.

Bilah-bilah enjin angin karusel, berputar dan dram semasa operasi bergerak di sepanjang aliran udara dan kelajuan mana-mana titik tidak boleh melebihi kelajuan angin. Oleh itu, kelajuan normal turbin angin jenis ini akan sentiasa kurang daripada satu (kerana pengangka akan kurang daripada penyebut).

Roda angin turbin angin bersayap berputar merentasi arah angin, dan oleh itu kelajuan pergerakan bahagian akhir sayapnya mencapai nilai yang tinggi. Ia boleh beberapa kali lebih tinggi daripada kelajuan aliran udara. Semakin sedikit bilah dan semakin baik profilnya, semakin kurang rintangan yang dialami oleh roda angin. Ini bermakna semakin cepat ia berputar. Contoh terbaik turbin angin ram moden mempunyai kelajuan normal sehingga sembilan unit. Kebanyakan turbin angin keluaran kilang mempunyai kelajuan 5-7 unit. Sebagai perbandingan, kami perhatikan bahawa walaupun kilang petani terbaik mempunyai kelajuan hanya 2-3 unit (dan dalam pengertian ini mereka lebih maju daripada enjin karusel, berputar dan angin dram).

Apabila bilangan bilah pada roda angin bertambah, keupayaannya untuk bergerak jauh pada kelajuan angin rendah meningkat. Oleh itu, enjin angin bersayap berbilang bilah, di mana jumlah luas bilah adalah 60-70 peratus daripada permukaan yang disapu (lihat Rajah 20) roda angin, mula beroperasi pada kelajuan angin 3-3,5 meter sesaat.

Rajah.20. Kilang gantri

Turbin angin berkelajuan tinggi dengan sebilangan kecil bilah bermula pada kelajuan angin 4,5 hingga 6 meter sesaat. Oleh itu, mereka perlu beroperasi sama ada tanpa beban atau dengan bantuan peranti khas.

Permulaan yang baik dan kesederhanaan reka bentuk turbin angin karusel, berputar dan dram memikat ramai pencipta dan pereka yang menganggapnya turbin angin yang ideal. Pada hakikatnya, bagaimanapun, mesin ini mempunyai beberapa kelemahan yang ketara. Kelemahan ini menjadikannya sukar untuk digunakan walaupun dengan mesin biasa dan ringkas seperti pam omboh dan kilang burr.

Turbin angin dengan penerima tenaga angin jenis rotor menggunakan tenaga aliran udara dengan sangat teruk; pekali penggunaan tenaga angin mereka adalah 2-2,5 kali kurang daripada turbin angin ram. Oleh itu, dengan permukaan yang sama disapu oleh bilah, turbin angin ram boleh menghasilkan kuasa 2-2,5 kali lebih besar daripada loji kuasa angin karusel, putar dan dram.

Turbin angin jenis rotor kini hanya digunakan dalam bentuk pemasangan kraftangan kecil dengan kuasa sehingga 0,5 kuasa kuda. Sebagai contoh, ia digunakan untuk memacu pelbagai alat pengudaraan di bangunan ternakan, tempa dan kawasan pengeluaran pertanian lain.

Apakah yang menentukan kuasa turbin angin?

Kita tahu bahawa tenaga aliran udara tidak tetap, jadi mana-mana turbin angin mempunyai kuasa berubah-ubah. Kuasa mana-mana turbin angin bergantung pada kelajuan angin. Telah ditetapkan bahawa apabila kelajuan angin berganda, kuasa pada sayap turbin angin meningkat sebanyak 8 kali, dan apabila kelajuan aliran udara meningkat sebanyak 3 kali, kuasa turbin angin meningkat sebanyak 27 kali.

Kuasa turbin angin juga bergantung pada saiz penerima tenaga angin. Dalam kes ini, ia adalah berkadar dengan kawasan yang disapu oleh bilah roda angin atau rotor. Sebagai contoh, untuk turbin angin ram, permukaan yang disapu oleh bilah akan menjadi kawasan bulatan yang menggambarkan hujung bilah dalam satu revolusi penuh. Untuk drum, karusel dan turbin angin berputar, permukaan yang disapu oleh bilah mewakili luas segi empat tepat dengan ketinggian yang sama dengan panjang bilah dan lebar yang sama dengan jarak antara tepi luar bilah yang bertentangan.

Walau bagaimanapun, mana-mana roda angin atau rotor menukar hanya sebahagian daripada tenaga aliran udara yang melalui permukaan yang disapu oleh bilah kepada kerja mekanikal yang berguna. Bahagian tenaga ini ditentukan oleh faktor penggunaan tenaga angin. Nilai faktor penggunaan tenaga angin sentiasa kurang daripada satu. Untuk turbin angin berkelajuan tinggi moden yang terbaik, pekali ini mencapai 0,42. Untuk turbin angin berkelajuan tinggi dan berkelajuan rendah kilang bersiri, faktor penggunaan tenaga angin biasanya 0,30-0,35; ini bermakna kira-kira hanya satu pertiga daripada tenaga aliran udara yang melalui roda angin turbin angin ditukar kepada kerja yang berguna. Baki dua pertiga tenaga masih tidak digunakan.

Saintis Soviet G. X. Sabinin, berdasarkan pengiraan, menetapkan bahawa walaupun turbin angin yang ideal mempunyai pekali penggunaan tenaga angin hanya 0,687.

Mengapa pekali ini tidak boleh sama atau hampir dengan perpaduan?

Ini dijelaskan oleh fakta bahawa sebahagian daripada tenaga angin dibelanjakan untuk pembentukan vorteks pada bilah dan kelajuan angin di belakang roda angin jatuh.

Oleh itu, kuasa sebenar turbin angin bergantung kepada faktor penggunaan tenaga angin. Kuasa turbin angin adalah berkadar dengan nilainya. Ini bermakna apabila kadar penggunaan tenaga angin meningkat, kuasa turbin angin meningkat, dan sebaliknya.

Turbin angin gendang, berputar dan berputar dengan bilah ringkas mempunyai kadar penggunaan tenaga angin yang sangat rendah. Nilai mereka berbeza-beza secara meluas dari 0,06 hingga 0,18. Untuk enjin ram, pekali ini berjulat dari 0,30 hingga 0,42.

Di samping itu, kuasa berguna mana-mana turbin angin juga berkadar dengan kecekapan mekanisme penghantaran, serta ketumpatan udara. Biasanya, kecekapan mekanisme turbin angin moden adalah dari 0,8 hingga 0,9.

Daripada apa yang telah dikatakan tentang kuasa turbin angin, ia mengikuti bahawa untuk angin tertentu, turbin angin itu akan mempunyai kuasa yang lebih tinggi, di mana jumlah aliran udara terbesar mengalir melalui permukaan yang disapu oleh sayap, dan bilah roda angin mempunyai profil yang diselaraskan dengan baik.

Pengarang: Karmishin A.V.

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Orang India terbang ke Marikh 21.09.2012 India merancang untuk melancarkan siasatan angkasa lepas pada November 2013 yang akan mengorbit Marikh. Ini dinyatakan oleh ketua Pertubuhan Penyelidikan Angkasa Lepas India (ISRO) K. Radhakrishnan: "Kami merancang untuk menghantar misi ke Marikh pada 27 November 2013, apabila Planet Merah akan lebih dekat dengan Bumi. Siasatan India akan memasuki sebuah orbit elips mengelilingi Marikh dan akan mengkaji atmosferanya, dan juga mencari tanda-tanda kehadiran kehidupan." Anggaran kos misi itu ialah kira-kira $90 juta. Menghantar siasatan orbit ke Marikh akan menjadi langkah seterusnya ke arah matlamat bercita-cita tinggi penerokaan angkasa India, termasuk penerokaan angkasa lepas berawak, dengan penerbangan pertama dijadualkan pada 2016. Program angkasa India adalah sumber kebanggaan negara dan telah mencapai kejayaan besar, khususnya, pada tahun 2009, siasatan lunar Chandrayaan-1 menemui air di Bulan, yang meningkatkan kredibiliti India dengan ketara dalam kalangan kuasa angkasa yang lebih berpengalaman. Walau bagaimanapun, program angkasa India juga mengalami kemunduran yang serius. Jadi, pada 10 Disember 2010, kenderaan pelancar GLSV melencong dari trajektori yang dimaksudkan dan hilang kawalan, selepas itu ia meletup dan jatuh ke Teluk Bengal. Ini merumitkan serius persiapan untuk penerbangan angkasa lepas berawak pertama, kerana GLSV yang direka untuk melancarkan kapal angkasa negara India ke angkasa lepas.

Berita menarik lain:

▪ Pengimbas Kompak Brother ADS-1100W dan ADS-1600W

▪ Pemacu Keadaan Pepejal NAND 3-bit Samsung

▪ Denyutan cahaya attosaat - menggunakan laser industri konvensional

▪ TV CMYK

▪ Ekonomi rumah tangga bukan pengganti sukan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Penukar voltan, penerus, penyongsang. Pemilihan artikel

▪ artikel Revolusioner berapi-api. Ungkapan popular

▪ artikel Bilakah drama muncul? Jawapan terperinci

▪ pasal Juruelektrik dalam rumah. Direktori

▪ artikel Mencari objek besar dengan pengesan logam. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Pengawal selia pensuisan mudah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024