Pengiraan roda angin. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Bahagian utama turbin angin ialah roda angin. Melaluinya, tenaga kinetik angin ditukar kepada tenaga mekanikal.

Biar kami ingatkan anda bahawa roda angin dibahagikan kepada dua kumpulan - dengan paksi putaran mendatar dan menegak. Kami akan mempertimbangkan roda angin dengan paksi putaran mendatar. Ia mungkin mempunyai satu atau lebih bilah, yang dipasang pada sudut tertentu kepada satah putaran.

Roda angin boleh berkelajuan tinggi atau berkelajuan rendah. Bergantung pada diameter dan bilangan bilah, kelajuan roda angin pada kelajuan angin yang sama akan berbeza. Penunjuk ini dipanggil kelajuan roda angin dan ditentukan oleh nisbah kelajuan persisian hujung bilah kepada kelajuan angin:

Z = L * W / 60 / V,

di mana: W - kelajuan putaran roda angin (rpm); V - kelajuan angin (m/s); L - lilitan (m).

Tetapi pada mulanya kita tidak tahu kelajuan putaran roda angin, yang bergantung pada reka bentuknya. Apabila udara melalui bilah, jejak "terganggu" kekal, yang memperlahankan putaran roda angin. Oleh itu, semakin banyak bilah, semakin kurang kelajuannya. Untuk mengira secara kasar kelajuan roda angin, kami mengambil kelajuan (Z) sebagai asas. ditubuhkan secara praktikal untuk roda angin dengan bilangan bilah yang berbeza:

• 1 - roda angin berbilah Z = 9,0;
• 2 - roda angin berbilah Z = 7,0;
• 3 - roda angin berbilah Z = 5,0;
• Roda angin 6 bilah Z = 3,0;
• Roda angin 12 bilah Z = 1,2.

Menggunakan formula di bawah, kami mengira kelajuan roda angin:

W=V/L*Z*60.

Prestasi keseluruhan struktur dan operasi pemasangan yang selamat bergantung pada reka bentuk roda angin.

Reka bentuk berbilang bilah berkelajuan rendah dan, oleh itu, daya emparan dan giroskopik adalah jauh lebih rendah daripada daya berkelajuan tinggi. Memandangkan teknologi untuk pembuatan roda angin dalam keadaan amatur meninggalkan banyak yang diingini, roda angin berbilang bilah dengan bilangan bilah sekurang-kurangnya lima disyorkan - reka bentuk sedemikian tidak begitu kritikal untuk mengimbangi kesilapan, tidak menuntut pada aerodinamik. reka bentuk profil bilah, dan bilah cekung boleh digunakan dengan jayanya.

Pemasangan bilah

Jika anda meletakkan kepingan papan lapis pada sudut kepada aliran udara yang akan datang, maka daya angkat maksimum pada kelajuan udara yang sama akan berada pada sudut pemasangan 45°. Apabila sudut berkurangan atau bertambah, daya angkat juga akan berkurangan, dan rintangan kepada aliran akan turut berkurangan atau meningkat. Oleh itu, mari kita ambil sudut 45° sebagai titik permulaan. Tetapi agar roda angin menggunakan tenaga angin secekap mungkin dan tidak mempunyai zon brek, roda mesti mempunyai bentuk melengkung: semakin jauh elemen bilah dari paksi putaran, semakin kecil sudut pemasangan diperlukan

Pic skru

Salah satu petunjuk untuk mengira bilah ialah padang kipas - jarak di mana jisim udara akan bergerak dalam satu pusingan, jika anda bayangkan jisim udara ini dalam bentuk kacang yang diameternya sama dengan 2R, dan sudut benang adalah sama dengan sudut antara kord bahagian yang diambil dan satah putaran kipas. Padang kipas ditentukan oleh formula:

h=2πR*tgα,

di mana: H = pic bagi bahagian yang dipilih (m); R = jejari bahagian (m); α = sudut pemasangan bahagian (deg.).

Sudut pemasangan keratan rentas bilah roda angin akan ditentukan oleh formula yang diubah:

α (sudut pemasangan) = Arctg (H/2πR).

Contoh pengiraan lilitan bilah

Padang bilah = 1 meter, diameter roda angin = 3 meter.

Dengan tetapan ini, idealnya, tanpa mengambil kira rintangan roda angin, pada kelajuan angin 3 m/s, roda angin harus membuat 3 pusingan sesaat atau 3 * 60 = 180 rpm.

Tetapi ini adalah ideal. Sebenarnya, kelajuan putaran roda angin dipengaruhi oleh pergolakan aliran dari bilah sebelumnya, geseran yang dicipta oleh bilah itu sendiri, dan tindak balas penjana bergantung pada beban elektrik yang dikenakan. Dan pada hakikatnya, kelajuan roda angin akan cenderung kepada nilai yang dikira, tetapi sebenarnya ia akan jauh lebih rendah.

Kuasa aliran angin

Penunjuk seterusnya semasa mengira roda angin ialah kuasa aliran angin yang melalui kawasan sapuan roda angin. Ia dikira agak tepat menggunakan kaedah yang diterima umum:

P \u0,5d XNUMX * Q * S * V³,

di mana P ialah kuasa (W); Q - ketumpatan udara (1,23 kg/m3); S - kawasan penyapu rotor (m:); V - kelajuan angin (m/s).

Oleh kerana adalah mustahil untuk menukar sepenuhnya satu jenis tenaga kepada yang lain, kita akan mula menolak kerugian. Roda angin mempunyai pekali penggunaan (penukaran) tenaga angin tertentu. Nilai maksimum penggunaan teori tenaga angin untuk roda angin ram berkelajuan tinggi yang ideal ialah 0,593. Untuk contoh terbaik roda angin berkelajuan tinggi dengan profil aerodinamik, angka ini berkisar antara 0,42 hingga 0,46. Untuk roda angin berkelajuan rendah berbilang bilah, penunjuk ini berjulat dari 0,27 hingga 0,35 bergantung pada kualiti mutu kerja dan dilambangkan dalam pengiraan dengan simbol Av. Untuk memadankan kelajuan roda angin berkelajuan rendah dan penjana, perlu menggunakan kotak gear langkah dan kecekapannya antara 0,7 hingga 0,9 bergantung pada nisbah gear dan reka bentuk.

Dengan menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik, kita juga mengalami kerugian. Oleh itu, kami mencerminkannya dalam kecekapan penjana Ng daripada 0,6 (untuk penjana kereta dan traktor dengan penggulungan pengujaan) kepada 0,8 (untuk penjana dengan pengujaan daripada magnet kekal).

P \u0,5d 3 * Q * S * VXNUMX * Cp * Ng * Nb,

di mana P ialah kuasa (W); Q - ketumpatan udara (1,23 kg/m3); S - kawasan penyapu rotor (m2); V - kelajuan angin, (m/s); CP - pekali penggunaan tenaga angin (0,35 adalah reka bentuk yang baik); Ng - kecekapan penjana (automotif 0,6, magnet kekal 0,8); Nb - kecekapan kotak gear rangsangan (0,7-0,9).

Mari kita gantikan data untuk roda angin 6-meter berbilah 3 dan ketahui berapa banyak kuasa yang boleh diperoleh daripada turbin angin dengan penjana magnet kekal dan kotak gear dengan kecekapan = 0.9 pada kelajuan purata 5 m/s:

P \u0,5d 1,23 * 3,14 * (1,5 * (1,5 * 5)) * (5 * 5 * 0,35) * 0,8 * 0,9 * 136 \uXNUMXd XNUMX watt.

Dalam kes ini, pusingan roda angin akan menjadi.

W = V / L * Z * 60 = 5 / 9,42 * 3 * 60 = 95,5 rpm.

Ia kekal untuk memilih nisbah gear bergantung pada kelajuan penjana.

Pengarang: Evgeny Boyko

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 Ubat untuk hari tua 16.03.2013 Saintis Harvard terkenal David Sinclair telah mengumumkan satu kejayaan dalam pembangunan ubat-ubatan yang boleh menghalang proses penuaan. Menurut saintis itu, dalam 5 tahun akan ada ubat yang boleh memanjangkan hayat sehingga 150 tahun. Artikel Sinclair, yang diterbitkan dalam Sains, menjelaskan bahawa interaksi dengan asid amino tunggal dalam enzim SIRT1 adalah penting untuk pembangunan ubat-ubatan yang memanjangkan hayat. SIRT1 mengawal pembaikan DNA, apoptosis (kematian sel), irama sirkadian, laluan keradangan, rembesan insulin dan biogenesis mitokondria pada peringkat sel. SIRT1 ialah enzim dalam kelas molekul yang dipanggil sirtuin. Kajian terkini menunjukkan bahawa pengaktifan sirtuin mengurangkan kadar penuaan sel melalui interaksi dengan "suis" selular lain seperti FOXO3a dan PGC-1a. Resveratrol, polifenol yang terdapat dalam wain merah dan anggur, adalah pengaktif sirtuin semula jadi yang lemah dan telah ditunjukkan untuk memanjangkan hayat tikus dalam beberapa kajian. Walau bagaimanapun, data tentang pengaktif sirtuin bercanggah, dan pengaktifan langsung SIRT1 dianggap sangat sukar, kerana tidak pernah ada ubat dalam sejarah farmaseutikal yang boleh mempercepatkan enzim secara tidak berbahaya. Walau bagaimanapun, pencarian untuk penawar penyakit nyanyuk membawa kepada fakta bahawa dalam 117 eksperimen, saintis dapat mengesahkan keupayaan bahan individu untuk mengaktifkan SIRT1. Sekarang saintis Harvard tahu dengan tepat bagaimana untuk mengaktifkan enzim dan mempunyai pemahaman yang baik tentang mekanisme molekul pengaktifan. Oleh itu, mekanisme pengaktifan allosterik (seperti dalam kes resveratol) membolehkan pembangunan ubat-ubatan untuk rawatan banyak penyakit yang berkaitan dengan penuaan. "Kesan sampingan" terapi ini adalah lanjutan hayat sehingga lebih kurang 150 tahun. Menurut David Sinclair, "pil panjang umur" akan dijual dalam dekad akan datang. Pada masa yang sama, "ubat untuk hari tua" akan siap dalam tempoh 5 tahun, tetapi ia akan mengambil masa yang lama untuk mengujinya dan mengesahkan keberkesanannya. "Malah, ubat baharu itu akan merawat satu penyakit, tetapi tidak seperti ubat semasa, mencegah 20 penyakit lain," kata Sinclair. "Pada asasnya, kita akan dapat melambatkan penuaan. Sesetengah daripada kita boleh hidup sehingga 150 tahun."

Berita menarik lain:

▪ Pemacu Mudah Alih 4TB Seagate

▪ Lalu lintas jalan raya boleh memburukkan lagi alahan

▪ Kanta biometrik menjadikan penglihatan tiga kali lebih tajam

▪ Velcro keluli

▪ Aktiviti gunung berapi atipikal diperhatikan di Eropah

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Alat dan mekanisme untuk pertanian. Pemilihan artikel

▪ artikel Peraturan asas penggambaran video. seni video

▪ artikel Apa yang penyu makan? Jawapan terperinci

▪ artikel Kereta mikro modular Belka. Pengangkutan peribadi

▪ artikel Melaraskan ketepatan jam tangan kuarza. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel komponen SMD. Perumah komponen pemasangan permukaan. 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