Ключевые слова: Аэродинамические характеристик,метод вращающихся в разные стороны, вертикальная ветротурбина оси (вертикально-осевой ветроэнергетической установки)
Вступление
Выработка электроэнергии обычно осуществляется путем сжигания ископаемого топлива. Однако электростанции на ископаемом топливе в некоторой степени загрязняют окружающую среду, производя загрязняющие выбросы, и поставки этих энергоносителей, как было предсказано, закончатся через несколько десятилетий. Таким образом, использование ископаемых видов топлива должно быть ограничено, а использование возобновляемых источников энергии должно поощряться. Возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце, волны и тепло, изобилуют и всегда будут существовать, пока существует мир. Использование этих энергий не способствует возникновению проблем загрязнения или вымиранию природных ресурсов Земли. Таким образом, их осуществление в высшей степени благоприятно для целей спасения мира и служения людям.
В частности, было доказано, что ветроэнергетика является многообещающим альтернативным энергетическим будущим благодаря своей свободной доступности и чистому характеру. Поэтому в последнее время она привлекает все больше внимания в ответ на многочисленные экологические и социальные вызовы [1]. Многие исследования, включая Делуччи и Якобсона [2], показывают, что для решения текущих значительных проблем, таких как изменение климата, выбросы парниковых газов (ПГ) и энергетическая нестабильность, необходимо серьезно изменить энергетическую инфраструктуру, то есть перейти от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии. Следовательно, в последние годы во всем мире наблюдается бурное развитие ветроэнергетики. К середине 2016 года по всему миру было достигнуто в общей сложности 456 ГВт ветроэнергетической мощности, а к концу 2019 года ожидается, что она достигнет 666,1 МВт [3,4]. Кроме того, недавний прогноз Международного энергетического агентства (МЭА) также сообщил, что возобновляемые источники энергии превзошли угольные источники в 2015 году и стали крупнейшим источником электроэнергии в мире [5].
На протяжении многих лет некоторые из усилий или стратегий, направленных на повышение производительности однороторной ветротурбины (SRWT), заключались в улучшении конструкции лопастей, увеличении размеров ротора и/или башни для доступа к большим скоростям ветра на больших высотах или включении коробки передач и смазки в систему [6-9]. Однако эти подходы сопряжены с высокими инженерными затратами, так как один только Ротор составляет почти 80% от общей стоимости ветротурбины, не говоря уже о визуальном, акустическом, радиолокационном и экологическом воздействии [10,11]. Большие роторы также создают ряд проблем, таких как поверхностные напряжения лопастей, вибрационные нагрузки, шум нагрузки из-за аэродинамических и гравитационных нагрузок и требуют широкого пространства и сильный ветер для работы [12,13]. Таким образом, в настоящем исследовании принимается новая концепция, которая, как полагают, увеличивает скорость вращения за счет включения противовращательной системы, которая не включает в себя ни один из вышеупомянутых методов при одновременном повышении производительности преобразователя энергии ветра. Целью данной работы является изучение эффективности использования противоракетной вращающейся системы на VAWT при одновременном повышении эффективности этой системы.
Терминология
|
ВГД (CFD)вычислительная гидродинамика
|
H высота отвала [м]
|
CRWT противоположного вращения ветротурбины
|
Pext Извлекаемая мощность [Вт]
|
HAWT горизонтальная осевая ветротурбина
|
PW фактическая мощность [Вт]
|
RPM оборот в минуту [N]
|
PT теоретическая мощность ветра [Вт]
|
(SRWT) ТРО один ротор ветровой турбины
|
R радиус Ротора [м]
|
TSR коэффициент скорости наконечника [λ]
|
ρ плотность жидкости [кг / м3]
|
VAWT ветрогенератор с вертикальной осью вращения
|
R shaft радиус вала [м]
|
S проектная площадь ротора [м2]
|
rrope радиус каната нейлоновой струны [м]
|
с хорда лезвия [мм]
|
S показания пружинного баланса [кг/м2
|
Ct Коэффициент крутящего момента
|
TM крутящий момент лопасти [Нм]
|
Cp Коэффициент мощности
|
TT Теоретический крутящий момент [Нм]
|
D диаметр ротора [м]
|
U скорость наконечника [м/с]
|
g притяжение [м/с2]
|
скорость свободного потока [м/с]
|
|
W вес нагрузки [кг/м2]
|
|
ω угловая скорость ротора [рад/с]
|
Достарыңызбен бөлісу: |