Режимы работы ВК

Быстроходность. ВК в отличие от гидротурбин обтекается практически безграничным потоком воздуха, поэтому здесь нет возможности отвести прошедший через ВК воздух за пределы набегающего потока - это ограничивает эффективность ВЭУ.

Наиболее существенное ограничение, уже отработанный поток должен иметь достаточную скорость, чтобы покинуть окрестности колеса, чтобы не создавать помеху другим потокам.

Согласно критерию Бетца ВК может преобразовывать не более 59% потока.

Рассмотрим подробнее условия, при которых КПД может достигать 59%.

Эффективность преобразования ВК энергии воздушного потока:

1) лопасти расположены так тесно или ВК вращается так быстро, что каждая лопасть движется в потоке турболизированном расположенными впереди лопастями.

2) лопасти расположены так редко или ВК вращается так медленно, что значительная часть воздушного потока будет проходить поперечное сечение ВК, не взаимодействуя с его лопатками.

Отсюда следует, что для достижения максимальной эффективности частота вращения ВК, заданно геометрии, должна как-то соответствовать скорости ветра.

Вводится z – быстроходность:

(8)

где U_R – окружная скорость конца лопастей;

U_о – невозмущенная скорость набегающего воздушного потока;

ω – угловая скорость ВК.

Быстроходность – основной параметр подобия при исследовании и конструировании ВЭУ, так как связывает все три величины.

Установлено, что для ВК имеющего N лопастей, z оптимальное равно:

Коэффициент мощности С_р зависит от z

- критерий Глауэрта.

Например, если n=4 коэффициент мощности максимален при z=3.

Дата добавления: 2014-01-05