Главная

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

 

 

 


>>Ветроэнергетика

>>Сабинин Г. Х. Теория идеального ветряка

Сабинин Г. Х. Теория идеального ветряка

Предисловие.

Теория идеального ветряка впервые в СССР получена В. П. Вет чинкиным в 1914 г. и изложена проф. Н. Е. Жук о веки м в статье „Ветряная мельница типа НЕЖ" в 1920 г. Аналогичная теория изло жена в книге Бетца „Энергия ветра и ее использование ветряными мельницами", вышедшей в Германии в 1926 г. Обе эти теории выводят соотношение между приращением скорости потока, прошедшего через ветряк далеко позади ветряка v2 , и приращением скорости в плоскости ветряка v1; пользуясь для этого уравнением, выражающим закон сохранения энергии

(2)

здесь V — скорость потока бесконечно далеко перед ветряком (фиг. 2), m — секундная масса жидкости, прошедшая через ометаемую площадь. Левая часть уравнения выражает потерянную живую силу струи, а правая часть — секундную работу, воспринятую ветряком и равную произведению из лобового давления потока, на ветряк mv2 на скорость потока в плоскости ветряка ( V — v1 ). Здесь лобовое давление выражено через приращение количества движения проходящей через ометаемую площадь струи. Решая это уравнение, получаем

(2)

Найдем соотношение между площадью сечения струи, далеко перед вет ряком F , ометаемой площадью F1 и площадью сечения далеко за ветряком F 2 ; для чего напишем уравнение расхода

откуда:

(3)

и

Когда

то

и

Как видим, получается результат, противоречащий действительности. При значениях

F2 принимает отрицательное значение, что также не может быть в действительности.

Если возьмем крайний случай, что ветряк не пропускает через ометаемую площадь жидкости, случай аналогичный сплошному диску, то

и давление потока на ветряк согласно этой теории

так как

Это также противоречит действительности. Таким образом, при

мы получаем результаты, явно не соответствующие явлению, а между тем случай легко достижим. На фиг. 1 показан спектр двухлопастного ветряка, полученный в Аэродинамической лаборатории в Кучине (Государственный Научно-Исследовательский Геофизический Институт Главнауки Наркомпроса).

Поток набегает на ветряк слева. Если мы проведем через концы лопастей линии тока влево и таким образом вырежем струю, прохо дящую через ветряк, промеряем площади сечения цилиндрической части струи перед ветряком и промеряем ометаемую площадь, и отсюда найдем отношение , то оно окажется равным

т.-е. спектр соответствует режиму работы ветряка как раз в той области, где теория дает абсурдные результаты. На этом же спектре ясно видны границы струи позади ветряка и, как видно, площадь сечения ее только несколько больше ометаемой площади, а напра вление течения то же, что и перед ветряком, а не в обратную сторону, как дает теория.

Фиг. 1. Спектр двухлопастного ветряка, полученный в Аэродинамической лаборатории в Кучине.

Ввиду этого автором сделана попытка изменить теорию идеаль ного ветряка таким образом, чтобы устранить вышеуказанные противо речия.

Так как логически необходимо, чтобы случай сплошного диска был частным случаем работы ветряка, т.е. чтобы теория охватывала оба явления одновременно, то естественно было воспользоваться идеей проф. Кармана и проф. Н. Е. Жуковского, заключающейся в той, что сопротивление тел движению в жидкости, происходящее с разрывом сплошности позади тела и с образованием вихрей, обусло вливается приращением количества движения, сообщаемого телом возникающим за ним вихревым шнуром.

Изложенная в настоящем очерке теория идеального ветряка базируется на применении вихревой теории лобового сопротивления тонких пластинок для движения жидкости в трех измерениях, данной проф. Н. Е. Жуковским и изложенной им в трудах ЦАГИ, выпуск 1, 1919 г., к явлению, происходящему при работе идеального ветряка, с некоторыми изменениями. (Теория изложена автором в докладе собранию научных сотрудников ЦАГИ 18 октября 1926 г.)

Изменения заключаются в том, что, тогда как проф. Н. Е. Жуковский определяет количество движения по вихревым кольцам в момент их образования на краях пластинки, в излагаемой теории принимается, что достаточно далеко за ветряком вихревой соленоид, сходящий с концов лопастей, принимает цилиндри ческую форму, и приращение количества движения, сообщенное вихре вым кольцам, определяется по цилиндрической части соленоида.

В очерке приведена модель процесса, происходящего в потоке при работе ветряка, — модель, в которой пришлось отказаться от рассмотрения установившегося движения, обычно принимаемого, и перейти к рассмотрению процесса в его развитии; такой метод позво лил уяснить физически образование присоединительной массы, играю щей в данной теории существенную роль.

Хотя при выводе основных уравнений совершенно не обязательно пользование указанной моделью, однако она явилась тем предста влением, при помощи которого была построена рассматриваемая теория.

Картина явления, изображаемая моделью, получается наиболее отчетливой, если рисовать модель для случая ветряка или диска, движущегося в спокойной жидкости.

 

Предыдущая          Следующая

 

К началу страницы