Определение основных параметров ВЭУ

 

5.1. Анализ аэродинамических характеристик ВЭУ.

Номинальное значение быстроходности.

 

Основные аэродинамические коэффициенты ветроколеса:

• коэффициент аэродинамического момента m = m (z, j_л);
• коэффициент использования энергии ветра x = x(z, j_л);

приведены на рис. 5.1 и 5.2. соответственно.

 

Эти безразмерные аэродинамические коэффициенты являются функциями быстроходности (z) и зависят от одного параметра - угла поворота лопасти (j_л).

Коэффициент использования энергии ветра (или безразмерный коэффициент развиваемой мощности) показывает (рис. 5.2.), что наибольшее значение развиваемой ВЭУ мощности может быть получено при нулевом угле отклонения лопасти (j_л = 0) для номинального значения быстроходности:

 

Z_н = 7.75,

 

при этом коэффициент использования ветра составляет

 

x_max = 0.47.

 

 

Исходя из этого значения x_max можно получить основные конструктивные параметры ВЭУ.

 

5.2. Радиус ветроколеса и номинальное

значение угловой скорости.

 

Радиус ветроколеса определяется из уравнения для мощности:

 

N_вк = x_{max ,}

где N_вк – мощность на ветроколесе,

       r - 1.225 кг/м² – массовая плотность воздуха в приземном слое,

       V_p – расчетная скорость ветра,

       R – радиус ветроколеса (ВК).

 

       Мощность на ветроколесе связана с номинальной мощностью установки следующим соотношением:

 

N_ном = h N_вк,

 

где h = h _м · h _сгээ, h - суммарный кпд установки,

                              h _м – механический кпд передачи мощности,

                              h _сгээ – электромеханический кпд СГЭЭ.

 

       При выполнении курсовой работы величина суммарного кпд h принимается:

 

h = 0.8.

 

       В результате для определения радиуса ВК необходимо использовать формулу:

.

 

       Теперь можно получить значение номинальной угловой скорости ВК (w_н):

 

.