Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1). Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение

• Название: Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение
• Дата: 30.01.2023
• Размер: 373.54 Kb.
• Имя файла: Задачи по нетрадиционным источникам энергии(1).docx
• Тип: Методическое пособие; #912420
• страница: 15 из 21

Решение:

Дано: R =7,5м; V₀ =9м/с ; V₂ =5м/с. Скорость V₁
V₁ = (V_ο + V₂)/2

V₁ = (9 + 5)/2 = 7м/с.
Мощность ветрового потока:


о
Р_о = ρ∙S∙V ³/2

S = π∙R² = 3,14۰7,5² = 176,6м².

Р_о = 1,2∙176,6∙9³/2 = 77256кг∙м²/с² (Дж).

Масса воздуха, проходящего через ометаемую поверхность: m = ρ∙S∙V_o

m = 1,2кг/м³∙176,6м²∙9м/с = 1907,3кг/с.

Сила, действующая на ветроколесо: F_A = m∙ (V_o – V₂)

F_A = 1907,3кг/с∙4м/с = 7629 кг۰м/с² .
Мощность ВЭУ равна той мощности, которую теряет ветер при прохождении ветроколеса:

2
Р = m∙(V_o² – V ²)

Р = 1907,3۰(9² - 5²) = 106808 кг۰м²/с^{3 =} 106808 Вт.

К задаче 14.

Активная гидротурбина с одним соплом (n = 1), мощностью Р и рабочим напором Н. Угловая скорость ω , при которой достигается максимальный КПД η =0,9. Определить диаметр D колеса турбины и угловую скорость ω.

Решение

Рабочей жидкостью является вода. Размер лопасти колеса r < R/(10-12).

Положим r = R/12. Коэффициент быстроходности
£ = r/[R∙0.68(n∙η) ^-1/2]

£= R/[R∙12۰0,68∙(1∙0,9) ^-1/2] = 0,11
Определим оптимальную угловую скорость:

ω= £∙ρ ^½ ∙(g۰H) ^5/4 ∙P ^-1/2

ω = (0.11∙31,6∙3860)/400 = 34 рад./с

Тогда диаметр D колеса турбины: D = V/ω

V = (2g∙H) ^½

V = (19,6∙81) = 40м/с D = 40/34 = 1,18м

К задаче 15.

Определить объём биогазогенератора V_б, и суточный выход биогаза V_г, получаемого с помощью биогазогенератора, утилизирующего навоз n коров, а также обеспечиваемую ею тепловую мощность N. Время пребывания очередной порции в биогенераторе t_г суток при температуре t = 25 ͦС; подача сухого сбраживаемого материала от одного животного идёт со скоростью V_mкг/сутки; выход биогаза из сухой массы С м³/кг . Содержание метана в биогазе составляет f = 0,7. КПД горелочного устройства ɳ. Плотность сухого материала, распределённого в массе биогазогенератора, р = 50кг/м³. Теплота сгорания метана при нормальных физических условиях Q_нр = 28 МДж/м^{3 .}.