Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Tính toán tuabin gió. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Bộ phận chính của tuabin gió là bánh xe gió. Thông qua nó, động năng của gió được chuyển thành cơ năng.

Hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng bánh xe gió được chia thành hai nhóm - với trục quay ngang và dọc. Chúng ta sẽ xem xét một bánh xe gió có trục quay nằm ngang. Nó có thể có một hoặc nhiều lưỡi dao được lắp đặt ở một góc nhất định so với mặt phẳng quay.

Bánh xe gió có thể có tốc độ cao hoặc tốc độ thấp. Tùy theo đường kính và số cánh mà tốc độ của bánh xe gió ở cùng một tốc độ gió sẽ khác nhau. Chỉ số này được gọi là tốc độ của bánh xe gió và được xác định bằng tỷ số giữa tốc độ ngoại vi của đầu cánh quạt với tốc độ gió:

Z = L * W / 60 / V,

trong đó: W - tốc độ quay của bánh xe gió (vòng/phút); V - tốc độ gió (m/s); L - chu vi (m).

Nhưng ban đầu chúng ta không biết tốc độ quay của bánh xe gió, tốc độ này phụ thuộc vào thiết kế của nó. Khi không khí đi qua các cánh quạt, vẫn còn một vệt “bị xáo trộn”, làm chậm chuyển động quay của bánh xe gió. Và do đó, càng nhiều lưỡi dao thì tốc độ càng giảm. Để tính đại khái tốc độ của bánh xe gió, chúng ta lấy tốc độ (Z) làm cơ sở. được thiết lập thực tế cho các bánh xe gió có số cánh khác nhau:

  • 1 - bánh xe gió có cánh Z = 9,0;
  • 2 - bánh xe gió có cánh Z = 7,0;
  • 3 - bánh xe gió có cánh Z = 5,0;
  • bánh xe gió 6 cánh Z = 3,0;
  • Bánh xe gió 12 cánh Z = 1,2.

Sử dụng công thức dưới đây, chúng ta tính tốc độ của bánh xe gió:

W = V / L * Z * 60.

Hiệu suất của toàn bộ cấu trúc và hoạt động lắp đặt an toàn phụ thuộc vào thiết kế của bánh xe gió.

Thiết kế nhiều cánh có tốc độ thấp và do đó, lực ly tâm và lực hồi chuyển nhỏ hơn đáng kể so với các thiết kế tốc độ cao. Xét thấy rằng các công nghệ sản xuất bánh xe gió trong điều kiện nghiệp dư còn nhiều hạn chế, nên khuyến nghị nên sử dụng bánh xe gió nhiều cánh với số lượng ít nhất là năm cánh - những thiết kế như vậy không quá quan trọng đối với sai số cân bằng, không đòi hỏi về tính khí động học thiết kế cấu hình lưỡi dao và lưỡi lõm có thể được sử dụng thành công.

Lắp đặt lưỡi dao

Nếu bạn đặt một tấm ván ép nghiêng một góc với luồng không khí đang tới, thì lực nâng tối đa ở cùng tốc độ không khí sẽ ở góc lắp đặt là 45°. Khi góc giảm hoặc tăng, lực nâng cũng sẽ giảm và lực cản dòng chảy sẽ giảm hoặc tăng tương ứng. Do đó, hãy lấy góc 45° làm điểm bắt đầu. Nhưng để bánh xe gió sử dụng năng lượng gió một cách hiệu quả nhất và không có vùng phanh thì bánh xe phải có dạng cong: phần tử cánh càng xa trục quay thì góc lắp đặt càng nhỏ.

Đường vít

Một trong những chỉ số để tính toán cánh quạt là bước của cánh quạt - khoảng cách mà khối không khí sẽ di chuyển trong một vòng quay, nếu bạn tưởng tượng khối không khí này ở dạng đai ốc có đường kính bằng 2R, và góc của ren bằng góc giữa dây cung của tiết diện đã lấy và mặt phẳng quay của chân vịt. Bước chân vịt được xác định theo công thức:

H = 2πR*tgα,

trong đó: H = bước của đoạn được chọn (m); R = bán kính tiết diện (m); α = góc lắp đặt phần (độ).

Góc lắp đặt mặt cắt ngang của cánh quạt gió sẽ được xác định theo công thức biến đổi:

α (góc lắp đặt) = Arctg (H/2πR).

Ví dụ tính toán độ xoắn của cánh

Khoảng cách lưỡi dao = 1 mét, đường kính bánh xe gió = 3 mét.

Với những cài đặt này, lý tưởng nhất là không tính đến lực cản của bánh xe gió, ở tốc độ gió 3 m/s, bánh xe gió phải quay 3 vòng mỗi giây hoặc 3 * 60 = 180 vòng / phút.

Nhưng điều này là lý tưởng. Trên thực tế, tốc độ quay của bánh xe gió bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu loạn của dòng chảy từ cánh quạt trước, ma sát do chính các cánh gió tạo ra và phản lực của máy phát điện tùy thuộc vào tải điện áp dụng. Và trên thực tế, tốc độ của bánh xe gió sẽ có xu hướng về giá trị tính toán, nhưng thực tế sẽ thấp hơn đáng kể.

Công suất dòng gió

Chỉ tiêu tiếp theo khi tính toán bánh xe gió là công suất của luồng gió đi qua diện tích quét của bánh xe gió. Nó được tính toán khá chính xác bằng phương pháp được chấp nhận rộng rãi:

P = 0,5 * Q * S * V3,

trong đó P là công suất (W); Q - mật độ không khí (1,23 kg/m3); S - diện tích quét rôto (m:); V - tốc độ gió (m/s).

Vì không thể chuyển đổi hoàn toàn loại năng lượng này sang loại năng lượng khác nên chúng ta sẽ bắt đầu trừ đi tổn thất. Bánh xe gió có hệ số sử dụng (chuyển đổi) năng lượng gió nhất định. Giá trị tối đa về mặt lý thuyết sử dụng năng lượng gió cho bánh xe gió cánh gạt tốc độ cao lý tưởng là 0,593. Đối với các ví dụ tốt nhất về bánh xe gió tốc độ cao có cấu hình khí động học, con số này dao động từ 0,42 đến 0,46. Đối với bánh xe gió nhiều cánh tốc độ thấp, chỉ số này dao động từ 0,27 đến 0,35 tùy thuộc vào chất lượng tay nghề và được biểu thị trong tính toán bằng ký hiệu Av. Để phù hợp với tốc độ của bánh xe gió tốc độ thấp và máy phát điện, cần sử dụng hộp số tăng tốc và hiệu suất của nó dao động từ 0,7 đến 0,9 tùy theo tỷ số truyền và thiết kế.

Bằng cách chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện, chúng ta cũng phải gánh chịu tổn thất. Do đó, chúng tôi phản ánh chúng trong hiệu suất máy phát điện Ng từ 0,6 (đối với máy phát điện ô tô và máy kéo có cuộn dây kích thích) đến 0,8 (đối với máy phát điện có kích thích từ nam châm vĩnh cửu).

P = 0,5 * Q * S * V3 * Thứ Tư * Ng * Nb,

trong đó P là công suất (W); Q - mật độ không khí (1,23 kg/m3); S - diện tích quét rôto (m2); V - tốc độ gió, (m/s); CP - hệ số sử dụng năng lượng gió (0,35 là thiết kế tốt); Ng - hiệu suất máy phát điện (ô tô 0,6, nam châm vĩnh cửu 0,8); Nb - hiệu suất của hộp số tăng tốc (0,7-0,9).

Hãy thay dữ liệu cho bánh xe gió 6 cánh dài 3 mét và tìm hiểu xem tuabin gió có thể thu được bao nhiêu công suất từ ​​máy phát điện nam châm vĩnh cửu và hộp số có hiệu suất = 0.9 ở tốc độ trung bình 5 m/s:

P = 0,5 * 1,23 * (3,14 * (1,5 * 1,5 )) * ( 5 * 5 * 5 ) * 0,35 * 0,8 * 0,9 = 136 W.

Trong trường hợp này, tốc độ của bánh xe gió sẽ là.

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

Vẫn còn phải chọn tỷ số truyền tùy thuộc vào tốc độ máy phát.

Tác giả: Evgeniy Boyko

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

MSP430 với USB 2.0 tốc độ đầy đủ 30.11.2010

Phạm vi vi điều khiển MSP430 đã được bổ sung với các mẫu mới có mô-đun USB tích hợp. Có một số ứng dụng yêu cầu kết nối USB ở các mức độ khác nhau, chẳng hạn như hệ thống thu thập dữ liệu từ cảm biến tương tự và kỹ thuật số, máy đo cầm tay, v.v.

Tích hợp USB trong MSP430, cùng với các công cụ và phần mềm gỡ lỗi trực quan, sẽ giúp các nhà phát triển tích hợp USB vào các dự án.

Tin tức thú vị khác:

▪ tôm nhân tạo

▪ Vi nhựa có thể xâm nhập vào não

▪ Kim loại được cải thiện với gốm sứ

▪ ngôi sao che khuất

▪ Trẻ em và tiếng ồn

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Ảo tưởng thị giác. Lựa chọn các bài viết

▪ Bài Quạ Trắng. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Tại sao cứ 48 năm vùng đông bắc Ấn Độ lại bị chuột phá hoại? đáp án chi tiết

▪ Bài thuốc Dây thìa canh. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Làm trắng xương. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài báo Khán giả rút bài do người khác nghĩ ra. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024