И. Т. Алдибеков
жүктеу/скачать 2,7 Mb. Pdf көрінісі
|
OIpfmz5UdRAokhv7ETqW2tM9cLGBYN
| 3.2 Жел энергиясы
Ағын мен қалақтың әсерлесуінен мынадай күштер мен құбылыстар пайда болады: - кірістік ағынның салыстырмалы жылдамдығының векторына параллель кедергілік күш; - кедергілік күшке перпендикуляр көтеруші күш; - қалақты айнала ағатын ағынның құйындауы; - ағынның турбулизациясы, яғни мөлшері мен бағыты бойынша ағын жылдамдығының ретсіз өзгерісі; - кірістік ағынды тежеуші кедергі. Көлденең қимасының ауданы F жел ағынының кинетикалық энергиясы mV 2 / 2 өрнегі бойынша анықталады. Ауданы F көлденең қиманы V жылдамдықпен өтетін ауа массасы m = FV тең болады. Сонда желдің кинетикалық энергиясы: . 2 2 3 2 FV mV (3.1) (3 .1) теңдеуінен ж ел энергиясы оның жылдамдығының кубына пропорционал деген тұжырым жасауға болады. Жел бағытына перпендикуляр қойылған және осы бағытта қозғалатын жазықтық (мысалы, карусель типті желдік қозғалтқыш) жел энергиясының қанша пайызын пайдалы жұмысқа түрлендіре алатындығын қарастырайық (3.3 сурет). Қуат T күштің P жылдамдыққа V көбейтіндісі: T=P V . Ауа ағыны жазықтыққа тежелу әсерінен тіреледі де, оны айналып өтіп, Px күшімен жазықтыққа қысым түсіреді. Осы күштің әсерінен F жазықтығы белгілі бір U жылдамдықпен ағын бағыты бойынша орын ауыстырады (3.3 сурет); бұл кезде жұмыс Т күштің U жылдамдыққа көбейтіндісіне тең болады, демек: U U V F C P U P T x x x 2 2 , (3.2) 47 мұндағы Px –кедергілік күш; Cx – кез келген кедергінің аэродинамикалық коэффициенті; F х – дене қимасының жазықтығы, демек дененің ағын бағытына перпендикуляр жазықтығына проекциясы. Бұл жағдайда жел W=V-U тең болатын салыстырмалы жылдамдықпен жазықтыққа келеді. Қозғалысқа түскен жазықтықтың (3.2) теңдеуімен өрнектелетін жұмысының көлденең қимасының ауданы осы жазықтықтың ауданына тең жел ағынының энергиясына қатынасын анықтаймыз: . 1 2 2 2 2 3 2 V U V U C V U U V C V F U U V F C x x x (3.3) шаманы жел энергиясын пайдалану коэффициенті деп атайды, ол жазықтықтың жел бағытында орын ауыстыру жылдамдығына тәуелді. U жылдамдықтың белгілі бір мәнінде коэффициенті максималды шамаға ие болады. U жылдамдықтың шамасы U= 0 және U =V мәндері аралығында болады. коэффициенті максимал болу үшін жазықтық U=V/3 тең жылдамдықпен орын ауыстыруы керек . Жазықтық кедергілік күшпен жұмыс жасағанда жел энергиясын пайдалану коэффициентінің максимал мәні ζ=0,192 жоғары бола алмайды. жүктеу/скачать 2,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|