Российские учёные разрабатывают инновационные материалы для очистки воды от загрязнителей

Группа учёных из Московского физико-технического института (МФТИ) в сотрудничестве с коллегами из Новосибирска разработала уникальные наноматериалы дл...

Исследователи рака разработали новый метод

Исследователи из Шарите—Университетской медицины Берлина разработали метод определения оптимального времени для лечения рака, основываясь на внутренни...

Искусственный интеллект помогает изучить эволюцию самок

Дарвин предполагал, что самцы более разнообразны, поскольку самки выбирают партнеров по их внешности, тогда как Уоллес считал, что основным фактором р...

Исследования показали, что растительные патогены используют фаговые элементы для борьбы с бактериями

Бактериофаги, вирусы, атакующие и уничтожающие бактерии, играют важную роль в регулировании популяций микробов в природе. Новое исследование, проведен...

Технологии позволяют создавать 3D-изображения мозга с субклеточным разрешением

Наблюдение за структурами в мозге человека, независимо от их размера, всегда было мечтой нейробиологов. В новом исследовании, опубликованном в журнале...

Вітроенергетика сьогодні

Экология27-06-2014, 01:35Русская версия: Ветроэнергетика сегодня
Вітроенергетика сьогодніВітроенергетика сьогодні - це активно розвивається галузь. Але використання енергії вітру пов'язано з певними труднощами, зокрема слабким і непостійним натиском вітру. Розглянута далі конструкція гвинта дозволяє підвищити ефективність роботи вітрогенератора.

На сьогоднішній день існує безліч конструкцій гвинтів вітрогенераторів. Дана конструкція є вдосконаленою версією цієї множини і володіє більш високими характеристиками в умовах використання при слабкому і мінливому вітрі.
Все існуюче безліч можна умовно розділити на два типи. Перший тип використовує підйомну силу вітру (вітряк з горизонтальною віссю обертання), другий тип використовує силу напору потоку (вітряк з вертикальною віссю обертання). Дана конструкція поєднує в собі обидві можливості використання сили ветра.

На малюнку вище показана конструкція вітрогенератора з вертикальною віссю обертання. Лопати обертаються навколо своєї осі у зворотний бік обертання вітряка.
Ветрогенератор необхідно строго орієнтувати у напрямку ветра.
Прі роботі вітрогенератора лопаті обертаються навколо своєї осі у зворотний бік обертання вітряка таким чином, що за час повороту вітряка на 360 градусів лопать повернеться на 180 градусів.
Соблюдая таку пропорцію обертання, ми в результаті отримаємо, що лопать, що рухається у напрямку руху вітру, перпендикулярна потоку руху вітру.
В момент зворотного ходу, коли лопать рухається проти вітру, вона повернена до потоку ребром і має найменше лобове опір.
В проміжному стані лопать розташована під кутом до напрямку руху вітру, і на неї діє підйомна сила, вектор якої збігається з вектором обертання вітрогенератора.
Давайте більш докладно розглянемо сили, що діють на лопаті вітряка.
Счітаем, що вітряк крутиться зі швидкістю руху вітру або близькою до цього. Лопать в положенні 1 розташована перпендикулярно потоку вітру і рухається зі швидкістю вітру, вона не виконує ніякої роботи, її ККД дорівнює нулю. У положенні 2-3 лопать, рухаючись у напрямку руху вітру, починає зміщуватися перпендикулярно потоку вітру і з урахуванням швидкості обертання вітряка і швидкості вітру набігаючий потік потрапляє в ребро лопаті, обтікаючи її, і створює підйомну силу, вектор якої спрямований по напрямку обертання вітряка. Показана стрілочками, розмірами стрілок умовно показав збільшення підйомної сили вітру. У положенні 4 лопать незначно зміщується за напрямком вітру, основне її рух перпендикулярно потоку, і з урахуванням швидкості обертання вітряка і швидкості вітру набігаючий потік потрапляє в ребро лопаті, обтікаючи її, і створює підйомну силу, вектор якої спрямований по напрямку обертання вітряка. У положенні 5 лопать рухається перпендикулярно потоку, так як це відбувається в вітряки з горизонтальною віссю обертання, і на неї діють такі ж сили, як і на них. У положенні 6-7-8 лопать рухається не тільки перпендикулярно потоку, а й починає рух назустріч йому. Тому підйомна сила вітру зростає, але вектор її тепер поступово відхиляється убік від напрямку обертання вітряка. Показано стрілочками. У положенні 9 лопать повернена до потоку вітру ребром і рухається назустріч йому з такою ж швидкістю. Тому підйомна сила в 2 рази більше, але спрямована перпендикулярно напрямку руху вітряка. Перейшовши через умовний нуль, підйомна сила змінює свій напрямок на протилежний, зберігши величину. У положенні 10-11-12 лопать поступово уповільнює рух назустріч потоку і збільшує рух перпендикулярно йому. Тому вектор підйомної сили зменшується, але зате напрямок вектора поступово вирівнюється і починає співпадати з напрямом обертання вітряка. Я хочу відзначити: положення лопаті залишається оптимальним для набігаючого потоку, який обтікає її і зриву потоку не відбувається. У положенні 13 лопать рухається перпендикулярно потоку, так як це відбувається в вітряки з горизонтальною віссю обертання, і на неї діють такі ж сили, як і на класичний вітряк з горизонтальною віссю обертання. У положенні 14-15-16 лопать поступово уповільнює свій рух перпендикулярно потоку вітру і збільшує рух по напрямку вітру. Підйомна сила вітру поступово зменшується. Вектор підйомної сили тепер збігається з напрямком обертання вітряка. Так як швидкість обертання вітряка рівна або близька швидкості руху вітру, ми не можемо отримати ніякої користі від сили натиску потоку. Але в статичному положенні, коли вітряк зупинений,


Комментарии:

Оставить комментарий

9 простых советов начинающему дачнику..

Все мы когда-то начинали. В памяти по сей день живы первые победы и первые неудачи, первый цветок, распустившийся на первой собственной ... подробнее

Количество тучных людей в мире постоянно..

Эксперты диетологи из вашингтонского института, проведя простейшее анкетирование, пришли к необычному заключению. Оказалось, что количество подробнее

Как алкоголь влияет на зрение?..

Алкогольные напитки влияют не только на восприятие изображения, из серии «не бывает некрасивых женщин», но ухудшает физическое состояние ... подробнее

Все замечания и пожелания присылайте на info@greenrussia.ru.
Зеленая Россия – портал для дачников России. Все права защищены и охраняются законом. © 2007 - 2024.

При использовании материалов сайта, активная ссылка на www.greenrussia.ru обязательна.