Kiszámítása pengék a szélturbinák
Kiszámításakor a penge kell
meghatározzák a szélessége a húr és a beállítási szögét β a penge több szakaszból hossza mentén a penge.
Az egyes szakaszain hogy meg kell határozni az alak a penge pravlinuyu, hogy a best effort (lift) minden egyes részének a szél, amely a keresztmetszet fognak foglalkozni.
A folyamat a számítástechnika a legjobb terhelése és a megfelelő legjobb profil néven ismert végeselem módszerrel. tekintve penge, mint egy gyűjtemény az egyes elemek.
Elekent penge egy r távolság központjában dolgozik egy keskeny gyűrű a teljes súrolt terület és gyárt a munka, hogy lassú a külső része maximális hatékonysággal összhangban kritériumnak Betz.
Szögletes gyűrű ometamemaya szél
A kerületi sebesség (R / R) ZV, ahol Z - a kapcsolattartó kiválasztott gyorsasággal
Áramlási sebesség rámpát. ahol a penge „érezni” fogják hívni a valódi szél. Ez határozza meg a sebességet (nagyság és irány) a penge találkozik levegő molekulák.
Kerületi sebessége a penge hozzá kell adni a szél sebessége, a sebesség rámpa kapni az áramlás, a valódi szél teremt emelje silu.Okruzhnaya sebesség okok ható erő a pengét a forgási síkban.
nyomóerő ellen irányul mozgását a penge.
Lift az erő segíti a mozgás a lapátok.
Mindkét erők hatnak a penge és a saját maguk ochred lelassíthatja a szél
ahol:
ρ - levegő sűrűsége 1,29kg / m 3, 0 o C tengerszinten.
S - penge terület m 2
V - rámpa áramlási sebesség m / s.
Lift és húzóerő függ a felvonó együtthatók y és légellenállási együtthatója c x. ami viszont függ az alkalmazás a lapát profilja és a támadási szög α. amelynek értelmében a patak üt a penge.
Mi több, megszokták, hogy a menetrend a légi erőket, amelyek mindenhol.
A szeivényhúrja a leghosszabb sor a profil rész, amely összeköti a lábujj és kilépő él.
A támadási szög α - az a szög között a fluxus rámpa és a húrt a penge.
Nem lehet kiszámítani a együtthatók felvonó és húzza. Ezek kísérletileg mért szél alagutak és atlaszok felsorolt profilokat.
Itt egy tipikus grafikont a felhajtóerőt y. függően az állásszög α.
Növelésével az állásszög a felhajtóerő is növeli, amíg el nem éri azt a pontot az elakadás.
légáramlás leválik a szárny felületén a hátsó szárny.
Emelőerő esik, és a húzóerő gyorsan növekszik.
A legtöbb lapos testek ad hasonló nézet grafikon y (α). De hajlított profilok így inkább a y / c x.
Tervezésekor légturbina forgórész szög α függ a valódi szél szöge ψ, és így a penge beszerelési szög β.
Így, amikor a változó α, mi irányítjuk a felhajtóerő és ellenállás frontális lebeny.
Meg kell, hogy optimalizálja a lift, de a penge nem működik jól, ha a húzóerő nem minimalizálható.
Minden egyes profil szükséges meghatározni egy ilyen támadási szög, amelyre az arány a Cy / Cx, úgynevezett aerodinamikai aerodinamikai hatékonyság, a legmagasabb.
Megtalálni a pontos értékét az optimális szöget α zavaró lehet folyamat, mert a felhajtóerő és a húzóerő függ a szakasz és a Reynolds-szám (ami függ viszont a penge akkord méret és sebesség).
Reynolds-szám = 68.500 x húrhossz (m) x tényleges sebesség (m / s)
Ha b = 0,07 m és Z = 5 és V = 5 m / c, a tényleges sebesség 25 m / s és a Re = 120 000
Balra két NACA 4412 profil grafikon venni a különböző Reynolds-számok.
A bal oldali grafikon azt mutatja, Cy (α).
Jobb grafikon azt mutatja, Cy (Cx).
A lejtőn a húzott egyenes vonaltól origón egyenlő aerodinamikai minőségű (relatív Cy / Cx).
Ha húzunk egy érintőleges megfelelő görbe bármely Reynolds-számot, hogy ez érintőlegesen mutatják a lehető legnagyobb aerodinamikai hatékonyság egy adott Re.
A NACA 4412, ez az érintési pont megfelelő Cy 1 és megközelítőleg azonos, az alfa egyenlő 6.
Vegye figyelembe, hogy az alacsony szám Re előnyét kis értékei Cy és alacsony aerodinamikai minőségű, amely elmagyarázza a problémákat, hogy a propellerek keskeny lebeny gyenge szél.
Vannak más profilokat (ClarkY és K2), amely működik a legjobban az alacsony Reynolds-számok.
Gyakorlatilag minden aerodinamikus profilok a legmagasabb minőségű szögben támadási egyenlő 5 fok. Ha az a profil jellemzőinek ismeretlen, akkor feltételezhetjük, hogy a beszerelési szög lehet kiszámítani
β = ψ - 5
Amikor befejezte a számítások β, meg kell számítani a szélessége a penge. Mi a következőképpen kell eljárni:
Minden penge elem kölcsönhatásba lép az adott szél gyűrűt.
Mivel a sugár közepén kisebb lesz, a terület a gyűrűt, és kisebbek lesznek. Ezért, a külső része a penge hogy több energiát termelnek. A központi része a penge kevésbé fontos, és különböznek formában a végrészei a lapátok.
Speed után a propeller lelassult 1/3, mint az eredeti. Ez a lassulás jön a befolyása a tengelyirányú erő, amely szorosan kapcsolódik a lift.
2. Válassza ki a gyorsaság Z. Ön szabadon követi az utat a próbálgatással. Azt javaslom, hogy válasszon egy adott sebesség 5 és 8 között.
Ez határozza meg a gyorsaság sebesség szélturbina. Sebesség = 60 ZV / πD / min
3. Döntsd el, hány pengék a szélturbinák lesz. i = 3 a legjobb megoldás.
Vagy próbálja kiszámítani i = 80 / Z2
4. A szélessége a húr a hegye a penge: b = 4, D / Z 2 i
Például, ha D = 2m, Z = 7 és i = 2, akkor b = 4x2 / 49h2 = 0,08 m (vagy 8 cm-es). A végének a legfontosabb, de a belsejében kell tenni szélesebb ezzel nagy indítási nyomaték.
5. Ahhoz, hogy megtalálja a legjobb lapátszög beállítást használja ezt az ütemtervet.
Ez a tökéletes szöget pont, szorosan simulnak a tippeket a lapátok
A gyakorlatban sok szélmalom épülnek segítségével nem csavart lapátjai állandó szélességű sugara mentén és egy állandó beépítési szöge. HOGYAN Meglepő módon ez az egyszerűsítés csekély hatása van a hatékonyság szélturbinák
Vannak azonban olyan becsületes ok van BLADE keskenyedő és teszi örvénylő lapátok:
2. masszív és erősebb HUB