• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Основні теоретичні положення

Максимальна потужність вітроколеса (ВК) визначається за формулою:

. (1)

Для пропелерної ВЕУ з діаметром вітроколеса D потужність буде дорівнювати:

, (1а)

де С_р – коефіцієнт потужності, максимальне теоретичне значення 16/27 ≈ 0,59.

ρ– густина повітря кг/м³ (ρ ≈ 1,2 кг/м³);

U_o – швидкість вітру, м/с;

A = πD²/4 – площа обхвату вітроколеса, м².

Практично в швидкохідних добре спроектованих ВЕУ С_рдосягає 0,4.

Ефективність роботи ВК залежить від коефіцієнта швидкохідності Z, тобто відношення швидкості U_л кінців лопатей ВК до швидкості вітру U_o

,(2)

де R – радіус вітроколеса (ВК), м;

ω– кутова швидкість ВК, рад/с.

Оптимальна швидкохідність для n-лопатевого ВК наближено визначається як

Z_о ≈ 4π/n, (3)

де n - кількість лопатей ВК. Чим менше лопатей, тим більше швидкість. Наприклад, для двохлопатевого вітроколеса Z_о=4π/2≈6.

для 4-х лопатевого ВК - С_р максимальний при Z_о=4π/4≈3.

для 3-х лопатевого ВК - С_р максимальний при Z_о=4π/3≈4.

Найбільш економічні ВЕУ мають по 2 лопаті, але з метою зниження динамічних навантажень виготовляють швидкохідні ВЕУ з 3 лопатями. Багатолопатеві ВК (тихохідні) містять до 20 лопатей.

Для підтримки оптимальної швидкохідності (Z_o- оптимальний) ВЕУ виготовляють на певний діапазон швидкостей вітру (U_o розрахункову і максимальну).

Звичайно проектувальник вибирає одну з двох взаємно несумісних задач:

1) максимальна кількість виробляємої електроенергії;

2) робота ВЕУ при мінімальній швидкості вітру U_{o min}.

Завдання для практичного заняття

При заданій швидкості вітру U_o, м/с, С_р = 0,3 (0,4*); =1,2 кг/м^3, n = 3(2*) розрахувати параметри для ВЕУ різної потужності. Привести розрахунок для однієї потужності. Результати розрахунків звести в таблицю 9.2.

Визначити швидкість вітру, при якій кінці лопатей досягнуть швидкості звуку (330 м/с). Чи можна таке допустити?

* В дужках приведені значення для варіантів другого десятку (11-20).

Таблиця 9.1 – Вихідні дані для розрахунку ВЕУ.

№ варіанту

Uo, м/с

4,5

5,5

6,5

7,5

8,5

Таблиця 9.2- Результати розрахунку ВЕУ при Uo,= м/с, Ср = 0,3 (0,4); =1,2 кг/м3; Кількість лопатей n = 3 (2); Zо =

Р, кВт

D, м

ωo, рад/с

no, с-1

Т, с

Uл, м/с

Читайте також:

1. I. Загальні положення
2. II. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.
3. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
4. II. Основні засоби
5. II.3. Основні способи і прийоми досягнення адекватності
6. II.ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
7. III. Вправи з початкового положення стоячи.
8. VII. ОСНОВНІ ЕТАПИ РОЗВИТКУ УКРАЇНСЬКОЇ КУЛЬТУРИ У ХХ ст.
9. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
10. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
11. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
12. Артеріальний пульс, основні параметри

Переглядів: 598