МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ РОТОРА ДАРЬЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ ЕГО МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ

С. В. Тарасов, Е. Л. Выдутая, И. Ю. Костюков

Анотація


Застосовувані для інженерних розрахунків ротора Дар’є вертикально-осьових вітроустановок математичні моделі в принципі не можуть враховувати всі аеродинамічні явища, що виникають при обтіканні ротора вітровим потоком, і вплив різноманітних елементів конструкції на ефективність відбору та перетворення ротором енергії вітру, що призводить до відмінності розрахункових аеродинамічних і енергетичних характеристик ротора від фактичних значень цих величин. Тому на етапі проектування вітроустановки для перевірки і коригування результатів розрахунків проводять фізичне моделювання роботи спроектованої конструкції на маломасштабних моделях в аеродинамічних трубах. Через низькі значення числа Re маломасштабних моделей не виконується умова динамічної подоби, внаслідок чого їх коефіцієнт потужності завжди менше, ніж у повнорозмірного Н-ротора. Важливим завданням при визначенні аеродинаміки ротора Дар’є є коригування експериментального значення коефіцієнта потужності, отриманого при фізичному моделюванні маломасштабної моделі, яке враховує відмінність характеристик течії, що визначаються різницею чисел Re моделі і повнорозмірного ротора. У даній роботі представлено експериментальні та розрахункові значення коефіцієнта потужності фізичних моделей різного масштабу і повнорозмірного ротора Дар’є. За результатами проведеного аналізу цих даних розроблено методику, в якій застосовується коригування розрахункового коефіцієнта потужності повнорозмірного ротора Дар’є за допомогою коефіцієнта втрат потужності, що представляє собою відношення розрахункового та експериментального значень коефіцієнта потужності маломасштабної моделі і є функцією числа Рейнольдса Re. У зв'язку з тим, що в сучасній вітроенергетиці переважне комерційне застосування отримали Н-ротори Дар’є, у даній роботі розглядається саме ця модифікація. Однак, отримані результати можуть використовуватися і для інших модифікацій ротора Дар’є, наприклад, Ф-ротора або V-ротора.

Ключові слова


ротор Дар’є, математична модель, фізична модель, коефіцієнт потужності, число Рейнольдса

Повний текст:

PDF

Посилання


Мхитарян, А. М. Аэродинамика [Текст] / А. М. Мхитарян. – М.: Машиностроение, 1976. – 449с.

Danao, L. A. D. The Influence of Unsteady Wind on the Performance and Aerodynamics of Vertical Axis Wind Turbines [Текст] / L. A. D. Danao // PhD Thesis, University of Sheffield, 2012. – 219 p.

Paraschivoiu, I. Wind Turbine Design: with Emphasis on Darrieus Concept [Текст] / I. Paraschivoiu. – Politechnic International Press, 2002. – 2002. – P. 346–349.

Sheldahl, R. E. Aerodynamic characteristics of seven symmetrical airfoil sections through 180 degrees angle of attack for use in aerodynamic analysis of vertical axis wind turbines [Текст] / R. E. Sheldahl, P. C. Klimas. – SAND80-2114, Sandia National Laboratories, 1981. – 118 p.

Templin, R. J. Performance Theory for the NRC Vertical Axis Wind Turbine [Текст] / R. J. Templin // Technical Report LTR-LA-160, National Research Council Canada, National Aeronautical Establishment Laboratory, 1974. – 17 p.

Wilson, R. E. Aerodynamic performance of wind turbine [Текст] / R. E. Wilson, R. B. S. Lissaman, S. N. Walker. – Washington, 1976. – 194 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.15421/371904

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.



Індексування журналу

Журнал розміщено у наукометричних базах, репозитаріях та пошукових системах:

         


Адреса редколегії:  Дніпровський рнаціональний університет імені Олеся Гончара, пр. Гагаріна, 72, Дніпро, Україна, 49000.

Д. т. н., проф. Книш. Л. I., ДНУ. 

Телефон: (099) 00-34-310 E-mail: lknysh@ukr.net

Канд. ф.-м. н. Карплюк В. I., ДНУ. 

Телефон:(067) 801-97-91 E-mail: vl.karpliuk@ukr.net

www.dnu.dp.ua


Free counters! Яндекс.Метрика

Лицензия Creative Commons
Це видання має доступ за ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


Open Science in Ukraine - website development