Поток жидкости определяется количеством молекул, пересека­ющих перпендикулярную потоку единичную поверхность за единицу времени. Если п — это концентрация молекул в единице объема, ап — скорость потока жидкости, тогда поток ф можно определить следующим образом (м-2 • с-) ф = nv. (4) Полный поток, проходящий через площадь А, соответственно равен (с-1): Ф = §А. (5)

Для минимизации стоимости производимой ветроустановкой электроэнергии необходимо опираться на зависимость расчетной мощности ветротурбины от ометаемой ею площади. Для ветротурбин в качестве расчетной мощности принимают максимально возможную мощность, снимаемую приеё стабильной работе. Ясно, что большую часть времени работы ветротурбина бу­дет вырабатывать мощность меньше максимальной. Отношение расчетной мощ­ности к ометаемой площади ветроколеса называется удельной нагрузкой, или нагрузкой […]

В гл. 1 было показано, что 30 % всех 173 000 ТВт солнечного излучения, падающего на землю, за счет альбедо земли переизлучается обратно в космос. Из 121 000 ТВт оставшейся мощности 3 % (3600 ТВт) преобразует­ся в энергию ветров и из них 35 % (1200 ТВт) распределяется в нижних слоях атмосферы на высоте до 1 […]

Мощность ветротурбины пропорциональна скорости в третьей степени натекающего ветрового потока: Рв = Ш^Ац’ (1) где 1/2рг3 — плотность мощности натекающего потока, а 16/27(1/2рг3) — распола­гаемая плотность мощности ветрового потока; А — ометаемая площадь ветроколеса иц — КПД ветротурбины. Средняя мощность ветрового потока, прошедшего через площадь ветроколеса за период времени от нуля до Т, пропорциональна осредненной […]

Известна еще одна возможность преобразовывать энергию ветра в механическую энергию. Если через узкую тангенциальную щель направить поток воздуха в полый вертикальный цилиндр, то вводимый поток получит закрутку, и под действием центробежных сил возникнет градиент давления по радиусу цилиндра. В центре цилиндра создается разрежение. Это приводит к тому, что воздух начинает принудительно поступать в цилиндр через […]

Практическое внедрение ветротурбин, основанных на эффекте Магнуса, считается малоперспективным. Эффект Магнуса, который будет рас­смотрен в § 13.14, проявляется, например, когда мы видим кривую траекторию полета закрученного мяча. Вращение летящего в воздухе мяча приводит к не­симметричному его обтеканию и появлению некоторой силы, заставляющей мяч двигаться не по прямой, а по изогнутой траектории. Аналогичная ситуация возникает, когда […]

В таких машинах ветер, действующий на лопасти, создает силу, перпендикулярную направлению своего движения. Хорошо всем знакомая про­пеллерная ветротурбина относится к типу ветротурбин, использующих аэро­динамическую подъемную силу. Принцип работы этих машин аналогичен принципу движения парусных судов против ветра за счет аэродинамической подъемной силы. В этом ветровом потоке сама лодка или в нашем случае лопасти ветроколеса могут […]

В ветротурбинах этого типа ветровой поток оказывает силовое воздействие по направлению своего движения на поверхность лопастей ветро — колеса таким же образом, как ветер действует на парус, заставляя плыть лод­ку. Из этого можно сделать простой вывод о том, что поверхности, на которые ветровой поток оказывает воздействие, не могут двигаться быстрее самого вет­рового потока. Первые ветротурбины […]

Известно четыре основных типа ветротурбин: 1) ветротурбины, использующие силу аэродинамического сопротивления;. 2) ветротурбины, использующие подъемную силу (вертикально-осевые и го­ризонтально-осевые) 3) ветротурбины, использующие эффект Магнуса; 4) вихревые ветротурбины. 11 Прим. ред. Немаловажным фактором для увеличения единичной мощности ветротурбины, а следовательно, и увеличения высоты расположения ветроколеса над поверхностью земли является рост скорости ветра с высотой. Поскольку мощность […]

Энергию ветра использовали с древних времен. Раньше всего человек научился делать парусные лодки, двигавшиеся за счет энергии ветра. В Древней Персии ветроколеса широко применялись для помола зерна. После арабских завоевательных походов эта технология распространилась по всему ис­ламскому миру и даже дошла до Китая. В Европе ветротурбины появились в XI в. Два века спустя они стали […]