а
Этот критерий справедлив для любой энергетической установки, обтекаемой свободным потоком газа или жидкости. В традиционных ГЭС турбина обтекается несвободным, а ограниченным стенками водовода потоком, поэтому данный критерий здесь неприемлем. В лучших промышленных ВЭУ коэффициент мощности достигает 0,4. Так как максимальное значение коэффициента мощности равно 0,59, то можно считать, что КПД таких генераторов равно 0,4/0,59 = 0,68.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Коэффициент мощности С
р характеризует эффективность преобразования ветрогенератором энергии воздушного потока, проходящего через ометаемую ветроколесом площадь А (рис. 5.2, б) Удельная мощность ветрового потока, те. мощность, снимаемая с единицы его поперечного сечения, будет больше, если поперечным сечением считать сечение А, а не Атак как А <
А
1
Можно показать, что удельная мощность в этом случае, используемая ветроустановкой, составит примерно 0,89 удельной мощности ветрового потока, те. максимальное значение КПД ВЭУ равно
89%. Эту особенность в определении КПД следует иметь ввиду при сравнении удельных характеристик ВЭУ различных типов. ЛОБОВОЕ ДАВЛЕНИЕ НА ВЕТРОКОЛЕСО
Течение идеального газа (или жидкости) описывается уравнением Бернулли. Воспользуемся этим уравнением для определения нагрузки, испытываемой ветроколесом с горизонтально-осевым расположением генератора. Эта нагрузка возникает вследствие разности давлений р в набегающем потоке непосредственно дои после ветроколеса (рис. 5.5), которое, как и раньше, будем считать проницаемым диском площадью А
1
Рис. 5.5. Лобовое давление на ветроколесо U – скорость ветрового потока Р – давление Z – высота F
A
– осевая нагрузка р – разность давлений Максимальный перепад давления будет в случае, если U
2
= 0. Таким образом, р max
= 0,5
ρ
U
0 2
, (5.20) а максимальная нагрузка, действующая на ветроколесо, будет
F
A max
= 0,5
ρ A
1
U
0 2
. (5.21)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
110 В горизонтально-осевых ВЭУ эта сила действует по оси ветроколеса и называется лобовым давлением. Очевидно, действуя на ветроколесо, сила равна скорости изменения количества давления набегающего воздушного потока
F
A
= m
&
(U
0
– U
1
) . (5.22) Используя (5.8), (5.11) и (5.13), получим
F
A
=(
ρA
1
U
1
)(2U
0
a)=
ρ A
1
(1 – a)U
0
(2U
0
a) =0,5
ρA
1
U
0 2
⋅
4a (1-a). (5.23) В приближении предлагаемой модели член 0,5ρA
1
U
0 2 равен силе, действующей на находящийся в потоке непроницаемый диск площадью А
1
Силу, действующую на заданное ветроколесо, можно представить так С
ρA
1
U
0 2
/2 , где С
– коэффициент лобового давления, зависящий от параметров ветроколеса, и, как видно из (5.23), имеет вид С
= 4 а (1 – а) . (5.24) При а = 0,5 величина С
=1, что соответствует значению U
2
= 0. Согласно критерию Бетца, максимальный КПД ветроколеса достигается при аи ему соответствует значение С
= 8/9.
Из-за краевых эффектов коэффициент лобового сопротивления непроницаемого диска на самом деле превышает единицу и равен примерно 1,2. Тем не менее,
применяющаяся здесь линейная теория показывает, что представление ветроколеса почти непроницаемым диском в теоретических расчетах вполне оправдано. Представление об обтекании ветроколеса, как о течении невозмущенного потока воздуха в промежутках между лопастями, является неточным. Особенно неприемлемо такое представление при работе ветроколеса с высоким КПД, когда оно оказывает максимальное сопротивление ветровому потоку. Величина 0,5ρA
1
U
0 2 в (5.23) и соответствующая ветровая нагрузка быстро возрастают с увеличением скорости ветра и, как правило, ветроколёса не выдерживают нагрузок со скоростью выше 20 мс. Для предупреждения их разрушения в этом случае используют следующие способы а) поворот ветроколеса или его лопастей в нерабочее положение б) уменьшение снимаемой мощности и соответственно лобового давления в) применение лопастей такого профиля, чтобы они способствовали самоторможению при такой скорости ветра
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
г) принудительную остановку ветроколеса. Использование в ветроколесе неподвижных самотормозящихся лопастей – это наиболее простой и дешевый способ, обеспечивающий безаварийную работу ВЭУ, однако при этом не всегда удается достичь высоких значений КПД при нормальных ветровых условиях. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ
Для определения крутящего момента (момента силы) на выходе ветроколеса можно воспользоваться результатами расчетов лобового давления. При таком подходе не используется закон сохранения момента импульса в системе ветроколесо – набегающий поток, который здесь использовать довольно затруднительно. Максимальный крутящий момент ветроколеса Т, очевидно, не может превышать значения, равного произведению максимальной действующей на ветроколесо силы на максимальный радиус R, те.
T
max
= F
max
⋅
R , (5.26) так как величина максимальной силы определяется сопротивлением
(5.21), те.
F
max
=
ρA
1
U
0 2
/2 . (5.27) Следовательно,
T
max
= 0,5
ρA
1
U
0 2
R . (5.28) В общем случае крутящий момент ветроколеса Т можно представить в виде Т = С
т
Т
max
, (5.29) где Ст – коэффициент крутящего момента. Введем в рассмотрение параметр Z, называемый быстроходностью ветроколеса, равный отношению окружной скорости конца лопастей V
r к невозмущенной скорости набегающего потока U
0
, те.
Z = V
r
/U
0
= R
ω
/ U
0
, (5.30) где
ω
– угловая скорость вращения ветроколеса. Тогда, заменяя в (5.28) значение R его выражением из (5.30), получаем) где Р
– мощность ветрового потока из (5.2).
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
112 Так как мощность навалу есть мощность, развиваемая ветроколесом Р, то РТ) Но согласно (5.15) Р = С
р
Р
0
, или, с учетом уравнений (5.29) и
(5.31) равенство (5.32) примет вид
С
р
Р
0
= СТ
С
р
Р
0
=
С
т
Р
0
Z; рт) Отметим, что на практике коэффициенты р и т непостоянны, являются функциями Z. Согласно критерию Бетца (5.17), максимальное значение коэффициента С
р равно 0,59, поэтому в идеальном случае имеем
(Ст )
max
= 0,59/Z . (5.34) На рис. 5.6 представлены характеристики реальных ветроколес. Рис. 5.6. Зависимость коэффициента крутящего момента Ст от быстроходности для ветроколес с высоким геометрическим заполнением (1), низкими критерий Бетца (3) Из рис. 5.6 видно, что ветроколеса с высоким геометрическим заполнением развивают большой крутящий момент при относительно низких линейных скоростях, и, наоборот, ветроколеса с небольшим заполнением (например, с двумя лопастями) имеют небольшой крутящий момент, и даже иногда не могут самостоятельно раскрутиться. С увеличением значений Z коэффициент момента, а следовательно, и сам момент стремится к нулю. Максимальные значения коэффициента Ст для одних типов ветроколес реализуются при высоких скоростях ветра, при которых лобовые давления велики – вплоть до разрушительных. Необходимо также отметить, что максимальным значениям крутящего момента и КПД соответствуют различные значения Z. НЕКОТОРЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВЕТРОКОЛЕСА
Ветроколесо, в
отличие от гидротурбины, обтекается практически неограниченным потоком воздуха, поэтому здесь нет возможности отвести прошедший через ветроколесо поток за пределы набегающего потока, и это определенным образом ограничивает эффективность ветроустановок. Наиболее существенное ограничение связано стем, что прошедший через ветроколесо воздушный поток должен обладать определенной скоростью, чтобы покинуть окрестность ветроколеса, не создавая помех набегающему потоку. Согласно критерию Бетца, ветроколесо может преобразовывать не более 59 % энергии набегающего потока, но представленный ранее вывод этого критерия не позволяет определить условий работы ветроколеса, необходимых для достижения такого энергосъема. Поэтому в данном подразделе рассмотрим подробно определение этих условий и их качественный анализ. Эффективность преобразования ветроколесом энергии ветрового потока (рис. 5.7) будет ниже оптимальной, если 1) лопасти расположены так тесно, или ветроколесо вращается так быстро, что каждая лопасть движется в потоке, турбализованном расположенными впереди лопастями 2) лопасти расположены так редко, или ветроколесо вращается так медленно, что значительная часть воздушного потока будет приходить через поперечное сечение ветроколеса, практически не взаимодействуя сего лопастями. Отсюда следует, что для достижения максимальной эффективности частоты вращения ветроколеса заданной геометрии она (частота) должна соответствовать скорости ветра. Эффективность работы ветроколеса зависит от соотношения двух характерных видов времени времени в, за которое лопасть перемещается на расстояние, отделяющее ее от соседней лопасти, и времени, за которое создаваемая лопастью область сильного возмущения переместится на расстояние, равное её характерной длине.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
114 Рис. 5.7. Взаимодействие ветрового потока с ветроколесом при различной частоте его вращения частота вращения мала, поэтому часть ветрового
потока проходит через плоскость ветроколеса, не взаимодействуя сего лопастями (а частота вращения оптимальна, весь поток взаимодействует с ветроколесом (б частота вращения слишком велика, в этом случае ветровой поток интенсивно турбулизуется, те. его энергия рассеивается (в) Время
τ
w зависит от размера и формы лопастей и изменяется обратно пропорционально скорости ветра. Характерное время в для лопастного ветроколеса, вращающегося с угловой скоростью
ω
, равно в . (5.34) Характерное время существования в плоскости ветроколеса, создаваемого лопастью возмущения
τ
w
, примерно равно
0
w
U
d
≈
τ
,
(5.35)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
где U
0
– скорость набегающего потока воздуха d – характерная длина возмущений лопастью области. Эффективность использования ветроколесом энергии ветра максимальна, когда на конце лопастей выполняется условие вили, с учетом (5.34) и (5.35), получим n
ω
/ U
0
≈
2
π
/d . (5.36) Применяя выражение для коэффициента быстроходности
0
u
R
Z
ω
=
(5.37) и умножая обе части (5.36) на радиус ветроколеса R, получаем условие, определяющее максимальную эффективность его работы
)
d
/
R
(
n
2
Z
π
≈
. (5.38) Из общих соображений следует ожидать, что d
≈
kR, и при k
≈
1 оптимальная быстроходность ветроколеса будет
)
kn
/
2
(
Z
0
π
≈
. (5.39) Опыт и практика показывает, что в действительности k
≈
0,5, поэтому для n – лопастного ветроколеса оптимальная быстроходность n
/
4
Z
0
π
≈
. (5.40) Например, для двухлопастного ветроколеса коэффициент мощности С
р максимален при Z
0
≈
4
π
/2
≈
6, а для четырехлопастного – при Z
0
≈
3. Приведенные выше рассуждения не совсем строги, но, тем не менее, полученные сих помощью результаты вполне достоверны. Например, у ветроколеса, с тщательно спрофилированными лопастями, оптимальный коэффициент быстроходности примерно на треть выше данного формулой (5.40). В общем случае условием максимально эффективной работы конкретного ветроколеса является обеспечение постоянства оптимального для него угла атаки при любой скорости ветра. При выводе критерия Бетца не учитывались динамические эффекты взаимодействия потока с ветроколесом. Одним из наиболее ценных здесь результатов является критерий Глауэрта, связывающий максимальное значение коэффициента мощности С
р с быстроходностью. На рис. 5.8 представлены критерии Бетца и Глауэрта, а также зависимость С
р от Z для различных типов ветроколес. При проектировании очень быстроходных колес следует учитывать, что
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
116 скорость обтекания концов лопастей должна быть меньше скорости звука (330 мс) – во
избежание образования ударных волн, что возможно, например, для достаточно совершенного двухлопастного ветроколеса при скорости ветра порядка 50 мс. Рис. 5.8. Зависимость коэффициента мощности
С
р от быстроходности Z: 1 – критерий Бетца;
2 – критерий Глауэрта; 3 – трехлопастное колесо двухлопастное 5 – вертикальноосевые колеса типа Дарье 6 – многолопастные ветроколеса ротор Савониуса Быстроходность ветроколеса является, пожалуй, самым важным для их характеристики параметром, зависящим от трех основных переменных радиуса ометаемой ветроколесом окружности, его угловой скорости вращения и скорости ветра. Как безразмерная величина, он является основным параметром подобия при исследовании и конструировании ВЭУ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕТРОВ И ИХ АНАЛИЗ
Во всех странах имеются метеорологические службы, которые занимаются регистрацией и распространением метеосводок, в том числе и данных о направлении и силе ветра. Как правило, параметры ветра регистрируются на одной стандартной высоте – 10 м. Поэтому эти данные можно использовать лишь для грубой оценки ветроэнергетических ресурсов изучаемого района, но их чаще всего недостаточно для принятия конкретных технических решений, например, для выбора оптимальной конструкции ВЭУ. Для этого, как правило, необходимы более детальные наблюдения в большом числе точек местности и на разных высотах в различные месяцы года. Результаты этих наблюдений можно сравнить со стандартными метеоданными ив дальнейшем учитывать корреляцию между ними. Скорость ветра подразделяется метеослужбами по исторически сложившейся шкале Бофорта, в основе которой лежат визуальные наблюдения (см. [3,5]). Скорость ветра при стандартных метрологических измерениях определяется осреднением показателей анемометра, находящегося на метровой высоте. Эти измерения могут повторяться каждый час, но обычно они проводятся значительно реже, поэтому по ним трудно судить о флуктуациях скорости ветра и его направлених, что необходимо для расчета характеристик ветроустановок. Скорости ветра на разных высотах различны, поэтому различны и воздействия ветра на ветроколесо, расположенное на разной высоте. На рис. 5.9 показано распределение скорости ветра по высоте Z с уровня земли до высоты примерном. На поверхности земли (Z = 0) скорость ветра всегда равна нулю. Затем до высоты, примерно равной высоте, расположенных в данном месте различных препятствий (зданий, деревьев и т.д.), скорость ветра увеличивается очень сложным образом, при этом его направление может изменяться практически случайно. Выше этой области зависимость скорости ветра от высоты имеет вид
Z – d = Z
0
exp (U
2
/ V ) (5.41) или в явном виде относительно U
z
:
=
0
z
Z
d
-
Z
ln
V
U
, (5.42) где d – смещение нулевого уровня, значение которого несколько меньше высоты местных препятствий Z
0
– высота препятствий относительно смещенного нулевого уровня V – характерная скорость.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
118 Рис. 5.9. Зависимость скорости ветра над поверхностью земли (Z
′
– высота местных препятствий) Опыт показывает, что наилучшим местом для размещения ВЭУ является гладкая, куполообразная, ничем не затененная возвышенность. Вообще желательно, чтобы ветроустановка в радиусе нескольких сот метров была окружена полями или водной поверхностью. Как правило, головки ветроустановок находятся от 5 дом. Для определения скорости U
z на этих высотах часто используют зависимость, в которую входит значение стандартной скорости ветра U
s
, измеренное на высоте 10 м. Она имеет вид b
s м. (5.43) Как показывает опыт, для открытых мест параметр b
′
= 0,14. Чем меньше значение параметра b
′
, тем меньше будут различаться нагрузки, испытываемые лопастью ветроколеса в нижнем и верхнем положениях. Очевидно, что значения параметра различны враз- ное время года, и даже в течение одного дня, поэтому формулой
(5.42) следует пользоваться очень осторожно и осмотрительно, особенно для высоты Z > 50 мВ большинстве задач ветроэнергетики гораздо важнее знать не суммарное количество энергии, которое может выработать ветроаг- регат, например, за года ту мощность, которую она может обеспечивать постоянно. При сильном ветре, большем, например,
12 м/сек, ветроустановки вырабатывают вполне достаточно электроэнергии, поэтому часто в этих условиях её приходится сбрасывать или запасать. Основные трудности возникают в периоды длительного затишья или слабого ветра.
U
Z
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Поэтому для ветроэнергетики является законом считать районы со средней скоростью более 8 мс – очень хорошими. Но независимо от этого во всех случаях требуется тщательный выбор параметров ветроустановки применительно к местным метеоусловиям. Для детального аналитического расчета режимов работы ветроустановки следует предварительно провести или математическую обработку массивов экспериментальных данных о скорости ветра в течение года, или, пользуясь определенной теоретической функцией распределения Ф для вероятности скорости ветра, найти аналитическое выражение, соответствующее экспериментальным данным. Второй случай более предпочтителен, так как, во-первых, резко сократилось бы необходимое количество замеров скорости ветра и, во-вторых, появилась бы возможность аналитического расчета характеристик ВЭУ. Величина Ф
u>u
′
–
это часть времени года, в течение которого будут ветра со скоростью большей Эта величина безразмерная. Часто пользуются величиной Ф – это мощность ветрового потока единичного сечения (удельная мощность) Величину Ф
u>u
′
можно описать так
∫
∫
∞
′
=
′
′
>
−
=
=
u г u
u
Фdu
1
du
)
u
(
Ф
Ф
. (5.44) Откуда следует, что u
u Ф Ф . (5.45) График Ф
= f(u) изображен на рис. 5.10. Рис. 5.10. Функция распределения скорости ветра
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
120
Практика показывает, что очень хорошо функцию Ф
u>u
′
аппроксими- рует так называемая функция Вейбулла (рис. 5.11), записанная в виде
′
′
−
=
′
>
C
u Фили Ф ,
(5.47) где u – скорость ветра, u
′
– величина скорости меньше заданной. Рис. 5.11. Функция вероятности скорости ветра, большей u
′
(для плотности вероятности, вычисленной по рис. 5.10) Более точное соответствие экспериментальным данным получается при значениях параметра k = 1,8…2,3 и параметра С, близкого к значению средней скорости ветра Ū. Во многих случаях выражение (5.47) можно ещё более упростить – свести к одному параметрическому так называемому распределению Рэлея (или Х – квадратичному распределению, полагая k = 2:
−
=
2 2
u c
u exp Ф . (5.48) Выразим среднее значение скорости ветра через функцию
∫
∫
∞
∞
=
0
u
0
u du
Ф
udu
Ф
u
. (5.49)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Подставляя в (5.49), например, функцию Вейбулла, получаем du
]
(u/c)
exp[
u du
]
(u/c)
exp[
uu u
0
k
1
k
0
k
1
k
∫
∫
∞
−
∞
−
−
−
=
. (5.50) Обозначим (u/c)
k
=
ν
, тогда d
ν
= (k/c k
)u k-1
du, и уравнение (5.50) примет вид du
]
)
exp(
du
]
)
exp(
c u
0
k
0
k k
1
∫
∫
∞
∞
ν
−
ν
−
ν
=
. (5.51) В этом выражении знаменатель равен единице, а числитель – стандартная функция, именуемая гамма-функцией, или факториалом, обозначаемая как
ν
ν
=
=
+
∫
∞
ν
−
d Г. (5.52) Так как аргумент в гамма-функции принято обозначать (Z+1), а не Z, то (5.52) следует представить в виде
]
)!
k
/
1
[(
C
)
k
/
1 Г . (5.53) Используя известные свойства гамма-функции, нетрудно вычислить среднее значение переменной u n
, где n – целое или дробное число. В общем случае для функции Вейбулла имеем Г n
n
+
=
. (5.54) При n = 3 имеем
)
k
/
3 Г 3
+
=
. (5.55) Откуда можно получить выражение для энергии ветра. Значения параметров си определятся из аппроксимации конкретных данных метеонаблюдений распределением Вейбулла. Но если, например, известны и
ū
3
, то параметры си определяются системой уравнений (5.53) и (5.55). Современные методы первичной обработки метеоинформации позволят достаточно просто определить и ū
3
, не обращаясь к результатам многочисленных отдельных измерений.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
122 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕТРОКОЛЕСОМ ЭНЕРГИИ ВЕТРА
Величина коэффициента мощности С
р зависит, главным образом, от быстроходности ветроколеса Z. Выбор характеристик ВЭУ в конкретных ветровых условиях определяется теми целями, которые передней ставятся. Обычно руководствуются одним из двухосновных требований оптимизировать производство энергии за год, чтобы, например, уменьшить потребление топлива электростанциями единой энергосистемы, или обеспечить производство определенного минимума энергии, даже при слабом ветре, чтобы, к примеру, сохранить работоспособность насосов системы водоснабжения. Кроме того, при выборе характеристик ветроколеса следует учитывать характеристики агрегатов (насосов, электрогенераторов, с которыми они непосредственно стыкуются. Таким образом, задача эффективного использования ветроустановкой энергии ветрового потока достаточно сложна, зависит от многих факторов, и на практике выбор ветроустановки определяется еще и сложившимися в этой области традициями. Энергией, передаваемой ветровыми потоками ветроустановке, является энергия навалу ветроколеса, Пусть Е – энергия потока, переданная ветроколесу за время Та Е
– чаcть этой энергии, переданная ветровым потоком со скоростью u в единичном скоростном интервале, тогда Ф p
3 0
u
∫
∫
∞
∞
ρ
=
=
. (5.56)
Если плотность воздуха считать постоянной, то средняя мощность навалу ветроколеса определяется выражением
∫
∞
ρ
=
=
0
p
3
u Ф. (5.58) Чтобы вычислить величину этого интеграла, надо знать зависимость коэффициента С
р от скорости набегающего потока. Для этого разобьем, как обычно делают, весь интервал скоростей на четыре характерных участка (рис. 5.12).
1. Скорость ветра меньше скорости u ci
, при которой ветроустановка включается. В этом диапазоне Е
= 0 . (5.58)
2. Скорость ветра больше номинальной скорости u
R
, поэтому величина энергии определяется соотношением Ф u
u
R
>
=
. (5.59)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
123 3. Скорость ветра больше скорости u ci
, при которой ветроустановка отключается, тогда Е
= 0. (5.60) На практике большая часть ветроустановок при сильном ветре не отключается, а продолжает работать, нос низкой эффективностью.
4. Скорость ветра находится в интервале u Выходная мощность в этом диапазоне зависит от скорости ветра и типа ветроколеса. Для большинства ветроустановок эта зависимость имеет вид
R
3 0
bP
au
P
−
≈
, (5.61) где a и b – константы, определяемые из условий а) в момент включения ветроустановки Р = 0, поэтому a
/
bP
u
R
3
Ci
=
; б) при u = мощность Р = Р, откуда Из этих условий следует b
1
/
b
)
u
/
u
(
3
R
Ci
+
=
. (5.62) Таким образом, коэффициенты аи можно выразить через u
Ci
, и На практике ветроустановкам часто приходится работать в этом малоэффективном диапазоне скоростей. Рис. 5.12. Режимы работы ветроустановки сплошная кривая – стандартная характеристика, штриховая – реальная характеристика большинства установок 1 – включение,
2 – расчетная скорость, 3 – выключение
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
124 В работе ветроустановки можно выделить два предельных режима (рис. 5.13).
1. Режим с постоянным коэффициентом быстроходности Z и, следовательно, с постоянным коэффициентом мощности С
р в заданном рабочем диапазоне скоростей ветра из (5.57) следует
+
ρ
=
∫
<
<
R
Ci
Ci
0
R
u u
R
u u
u
3 0
u Ф Ф. (5.63) Если использовать для Ф
U
распределение Рэлея и достаточно большую скорость U
0
, то
( )
u u
4
exp
P
u
6 2
C
u u
4
exp
P
du u
u
4
exp u
2
u
2
C
P
2
R
R
3
p
2
R
R
u u
2 0
2 4
p
R
Ci
π
−
+
π
ρ
=
=
π
−
+
π
−
π
ρ
=
∫
(5.64)
2. Режим с постоянной частотой вращения ветроколеса u, следовательно, с переменным коэффициентом С
р
Рис. 5.13. Зависимости коэффициента мощности С
р от быстроходности от скорости ветра при постоянной быстроходности (бот скорости ветра при постоянной скорости вращения ветроколеса (в 1 – включение 2 – расчетная скорость. Заштрихованная область соответствует потере мощности из-за непостоянства Z На рис. 5.13, б ив коэффициент С
р представлен в виде функции от скорости набегающего потока В этом случае мощность ветроколеса можно определить численным интегрированием. В режиме с а)
в)
б)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
постоянной частотой вращения, как видно из рис. 5.14,
вне при всех скоростях ветра его энергия преобразуется эффективно. Это особенно проявляется при скоростях ветра, значительно превышающих скорость, соответствующею максимальному значению коэффициента С
р
Скачать 472.17 Kb.