Bagaimana turbin angin moden menangani gangguan angin. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Di Rusia pra-revolusi tidak ada industri yang mengeluarkan turbin angin; mereka dibina hanya dengan cara kraftangan. Tetapi idea penggunaan tenaga angin yang terbaik dan paling menguntungkan berasal dari Rusia.

Saintis Rusia yang hebat, "bapa penerbangan Rusia", Profesor N. E. Zhukovsky (1847-1921) juga mencipta asas teori turbin angin. Kerja-kerja luar biasa beliau mendapati aplikasi praktikal hanya di bawah rejim Soviet.

Atas inisiatif N. E. Zhukovsky dan dengan sokongan V. I. Lenin, pada tahun 1918 Central Aero-Hydrodynamic Institute (TsAGI) telah dianjurkan di Moscow. Di sini turbin angin berkelajuan tinggi domestik pertama dibina.

Berdasarkan hasil kerja prof. N. E. Zhukovsky, pelajarnya prof. V. P. Vetchinkin (1888-1950), Pekerja Sains dan Teknologi yang Dihormati prof. G. X. Sabinin dan prof. N. V. Krasovsky membangunkan asas teori untuk reka bentuk turbin angin moden berkualiti tinggi, dan prof. E. M. Fateev membangunkan asas untuk eksploitasi yang betul dalam pertanian.

Pereka Soviet mencipta turbin angin berkelajuan tinggi yang asli dan masih tiada tandingannya dengan kuasa dari beberapa puluh watt hingga beberapa ribu kilowatt.

Turbin angin semua logam buatan kilang, berbeza dengan loji kuasa angin kayu-logam yang dianggap, mempunyai peranti khas untuk menangani "kesukaan" angin.

Semua orang tahu bahawa angin boleh mengubah arah dan kelajuannya beberapa kali sehari.

Turbin angin dram yang paling mudah mempunyai penerima tenaga angin, yang dipasang secara tegar, sekali dan untuk semua, dalam mana-mana satu kedudukan. Turbin angin karusel dan berputar beroperasi dalam mana-mana arah angin, tetapi mereka, seperti turbin angin jenis dram, tidak dilindungi daripada kemungkinan kerosakan akibat angin kencang. Kincir angin yang paling mudah hanya boleh berfungsi secara normal dengan kehadiran seseorang. sekurang-kurangnya dua orang tidak memerlukan satu mesin untuk mengangkat beban, jika ia tidak memerlukan satu mesin yang mudah untuk mengangkat beban, Dengan perkembangan lanjut teknologi pembinaan turbin angin, mereka mula berusaha untuk menggunakan kuasa angin bukan sahaja untuk memutarkan roda angin, tetapi juga untuk memasangnya secara automatik melawan angin, seperti yang dapat dilihat dari ram cuaca konvensional yang menunjukkan arah angin. Untuk melakukan ini, ekor telah dilekatkan pada bahagian belakang kepala berputar, yang terdiri daripada batang panjang atau ladang yang dipanggil ekor khas. nasi. 24).

Rajah.24. Skim turbin angin ram

Jika angin berubah arah, ekor secara automatik menoleh kepalanya. Roda angin sekali lagi dipasang di dahi untuk angin. Oleh itu, terdapat satu peranti mudah untuk menukar roda angin menjadi angin tanpa campur tangan manusia. Dalam turbin angin moden, ekor dikira supaya mereka mula memutarkan kepala dengan roda angin ke angin apabila arahnya berubah dengan sudut kira-kira 10 darjah.

Untuk memusingkan kepala turbin angin besar, bulu ekor kadangkala dibuat dalam bentuk dua atau tiga permukaan menegak yang ditetapkan selari pada jarak tertentu antara satu sama lain (lihat Rajah 27).

Dalam sistem turbin angin yang lain, peranan ekor dilakukan oleh roda angin itu sendiri. Ia menetapkan dirinya ke atas angin sebaik sahaja angin mengubah arahnya. Untuk melakukan ini, roda angin tidak diletakkan di hadapan menara, tetapi di belakang menara. Dalam kes ini, roda, seperti ram cuaca, secara automatik mengikut angin.

Dengan saiz roda angin yang besar, pusingan ekor yang tajam boleh menyebabkan sayap patah. Oleh itu, dengan bantuan ekor, hanya roda angin kecil dengan diameter sehingga 18 meter biasanya dipasang di angin.

Peranti yang paling biasa terdiri daripada dua roda angin berbilang bilah yang diletakkan di belakang kekuda kepala. Peranti sedemikian dipanggil windroses. Windroses terletak supaya jika angin bertiup terhadap pendesak, ia terletak di tepi arah angin dan berdiri tidak bergerak. Apabila angin bertiup dari sisi, windroses mula bergerak dan, melalui mekanisme penghantaran, pusingkan kepala dengan roda angin ke dalam angin sehingga ia betul-betul melawan angin (Gamb. 26). Pada masa ini, windroses sekali lagi akan diletakkan di tepi angin dan berhenti sehingga angin mengubah arahnya semula.

Rajah.26. Skim menukar kepala turbin angin menjadi angin dengan bantuan windroses

Peranti pintar lain digunakan untuk menghidupkan roda angin besar turbin angin berkelajuan tinggi moden menjadi angin. Dalam sebarang angin, mereka dengan lembut dan lancar membawa roda angin ke dalam angin.

Lazimnya, mekanisme tujahan memutarkan kepala berbanding menara pada kelajuan yang sangat rendah, satu revolusi lengkap dalam beberapa minit.

Dalam turbin angin yang besar, kepala dipasang ke dalam angin menggunakan motor elektrik yang dikawal oleh ram cuaca kecil. Apabila arah angin berubah, baling cuaca berpusing dan menutup talian elektrik, menghidupkan motor elektrik secara automatik.

Motor elektrik akan berhenti hanya apabila talian diputuskan. Dan ini akan berlaku apabila baling cuaca terletak di sepanjang aliran udara, dan roda angin - di dahi ke angin.

Ini adalah peranti utama dalam turbin angin moden untuk menukar roda angin secara automatik menjadi angin.

Walau bagaimanapun, angin boleh mengubah bukan sahaja arahnya, tetapi juga kelajuannya. Akibatnya, daya tekanan pada roda angin juga berubah. Apabila kelajuan angin meningkat, bilangan pusingan roda angin bertambah. Mereka boleh mencapai nilai yang tinggi. Ini berbahaya bukan sahaja untuk kekuatan roda, tetapi juga untuk keseluruhan pemasangan dan mesin yang dipasang padanya.

Untuk mengelakkan ini, turbin angin moden dilengkapi dengan peranti khas yang beraksi pada kelajuan angin yang tinggi. Mereka memastikan bahawa dengan peningkatan selanjutnya dalam angin, bilangan putaran roda angin tidak meningkat, dan sekiranya berlaku ribut ia berhenti.

Kaedah paling mudah untuk mengehadkan kelajuan roda angin ialah, dengan angin pada kelajuan tertentu, ia mula sebahagiannya keluar dari bawah angin.

Apabila kelajuan angin meningkat, roda angin berputar melalui sudut yang semakin ketara, dan semasa ribut ia terletak di tepi aliran udara dan berhenti. Pada masa yang sama, mata air kawalan diregangkan atau beban khas diangkat, yang, apabila kelajuan angin berkurangan, sekali lagi membawa roda angin ke dalam angin.

Kawalan kelajuan dengan mengeluarkan keseluruhan roda angin dari angin biasanya digunakan hanya untuk turbin angin berkelajuan rendah dengan roda angin kecil.

Untuk mengawal kelajuan turbin angin berkelajuan tinggi yang besar, bukan roda angin yang dibawa keluar dari bawah angin, tetapi sayap berasingan atau bahagian hujungnya, sama dengan 1/4 atau 1/8 daripada jumlah panjang sayap.

Pada masa ini, yang paling sempurna ialah pengawalan turbin angin berkelajuan tinggi dengan bantuan permukaan diperkemas khas - penstabil, yang dilekatkan pada bahagian berputar sayap pada rak. Penstabil dikawal oleh pemberat emparan yang terletak di dalam sayap. Beban sangat sensitif kepada perubahan dalam kelajuan roda angin, dan akibatnya, kepada kelajuan angin. Pergerakan sedikit pemberat emparan menyebabkan penstabil berpusing, di mana daya dari tiupan angin timbul, memusingkan hujung bilah seperti kemudi kecil memutar bot besar. Apabila bahagian sayap yang berpusing keluar dari bawah angin, bilangan pusingan roda angin berkurangan.

Peraturan asal ini dibangunkan oleh saintis dan pereka Soviet di bawah bimbingan Prof. G. X. Sabinina dan prof. N. V. Krasovsky. Ia digunakan dalam kebanyakan turbin angin berkelajuan tinggi moden dengan kapasiti 10 hingga 1000 kilowatt.

Pencipta A. G. Ufimtsev dan prof. V. P. Vetchinkin mencadangkan untuk mengawal kelajuan roda angin turbin angin berkelajuan tinggi dengan mengeluarkan sayap dari bawah angin kerana tekanan aliran udara pada mereka. Dalam angin yang kuat, sayap, seperti burung cuaca, boleh berputar relatif kepada paksi kepak, dengan bebas melepasi aliran udara. Keseragaman yang diperlukan bagi putaran roda angin dengan peraturan ini dicapai kerana operasi penumpuk inersia yang dipanggil, dengan kata lain, roda tenaga termasuk dalam penghantaran. Berputar dengan pantas, cakera bateri menyerap tenaga berlebihan apabila kelajuan angin meningkat dan memberikan tenaga ini kepada mesin yang berfungsi apabila kelajuan angin berkurangan. Peraturan sedemikian ditetapkan, sebagai contoh, untuk turbin angin 1-D-18 sistem Ufimtsev-Vetchinkin (Rajah 27).

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

Dalam turbin angin berkelajuan tinggi kecil, putaran sayap dilakukan disebabkan oleh daya emparan tambahan yang timbul pada beban khas yang dipasang pada sayap berhampiran aci roda angin.

Peranti ini, yang paling mudah dalam pelaksanaan dan sangat asli dalam reka bentuk, telah dicadangkan oleh pemenang V. S. Shamanin.

Ini adalah mekanisme automatik utama turbin angin ram moden, dengan bantuan roda angin dipasang di angin dan mengekalkan kelajuan yang ditetapkan pada kelajuan angin yang tinggi.

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 Kelajuan pemindahan data akan berganda 09.11.2013 Jurutera Amerika telah belajar menerima dan menghantar data pada frekuensi radio yang sama - untuk melakukan apa yang kelihatan mustahil untuk 100 tahun yang lalu. Pengenalan teknologi akan membantu menggandakan kelajuan penghantaran data melalui rangkaian wayarles. Startup Kumu Networks, yang dicipta pada tahun 2012 oleh pekerja Stanford University (dengan pelaburan $ 10 juta), mendakwa untuk menyelesaikan masalah lama yang mustahil untuk menghantar dan menerima data pada frekuensi radio yang sama pada masa yang sama. Menerima dan menghantar data pada frekuensi yang sama mempunyai beberapa kelebihan, dan salah satu yang paling penting ialah penggunaan spektrum frekuensi yang lebih cekap. Satu kejayaan boleh menggandakan kelajuan pemindahan data melalui rangkaian wayarles, tulis Kajian Teknologi. Untuk menyelesaikan masalah itu, jurutera terpaksa menghapuskan kesan yang dikenali sebagai "gangguan diri". Semasa operasi, sistem radio menghantar dan menerima isyarat radio, manakala kuasa isyarat yang dihantar adalah berbilion kali lebih besar daripada kuasa isyarat yang diterimanya. Sebarang percubaan pada penerimaan dihalang oleh fakta bahawa penerima juga mencipta isyarat keluar, menyebabkan gangguan (superposisi gelombang radio). Atas sebab ini, kebanyakan sistem radio - termasuk telefon pintar, stesen pangkalan telefon bimbit dan penghala Wi-Fi yang melayaninya - menghantar maklumat pada satu frekuensi dan menerima pada frekuensi yang lain, atau menggunakan frekuensi yang sama, beralih ke sana ke mari dengan cepat daripada penghantaran ke menerima. Untuk menghapuskan gangguan diri, jurutera dari Kumu Networks membina litar elektronik yang pra-mengira jumlah gangguan yang akan dihasilkan oleh pemancar dalam sekelip mata dan menjana isyarat pampasan untuk menghapuskan gangguan. Litar menjana isyarat pampasan semasa penghantaran setiap paket maklumat, yang memungkinkan untuk menggunakannya dalam peranti mudah alih di mana penghapusan gangguan adalah rumit oleh fakta bahawa peranti bergerak di angkasa (disebabkan oleh gelombang yang sentiasa dipantulkan daripada objek yang berbeza). "Selama 100 tahun yang lalu, ia kelihatan mustahil," komen Sachin Katti, pensyarah kanan dalam bidang elektrik dan sains komputer di Universiti Stanford dan pengasas bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif Kumu Networks. Sebelum ini, kaedah pampasan itu digunakan oleh syarikat lain, termasuk Comtech, bagi meningkatkan kapasiti saluran komunikasi satelit. Walau bagaimanapun, sehingga Kumu Networks, tiada siapa yang telah menunjukkan kebolehgunaan kaedah dalam rangkaian seperti LTE dan Wi-Fi, di mana ia adalah perlu untuk mengimbangi isyarat dengan lima susunan magnitud kuasa yang lebih tinggi. Itulah yang dilakukan oleh permulaan Stanford.

Berita menarik lain:

▪ Antiseptik pucuk gelang

▪ Honeywell dan Crossbow mencipta produk ukuran tanpa wayar

▪ Apabila telinga layu

▪ Gabungan termonuklear dengan sasaran bermagnet

▪ Bumi mempunyai satelit lain

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian radio laman web. Pemilihan artikel

▪ artikel Adakah saya suka awak, saya tidak tahu, tetapi nampaknya saya suka awak! Ungkapan popular

▪ artikel Apa itu barang antik? Jawapan terperinci

▪ artikel Doktor-pelatih. Deskripsi kerja

▪ artikel Suis garland boleh atur cara. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ pasal Telur berputar. Fokus Rahsia

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