ОЦІНКА ВПЛИВУ КІЛЬКОСТІ ЛОПАТЕЙ НА ЕНЕРГЕТИЧНІ ПОКАЗНИКИ ВІТРОАГРЕГАТУ З ВЕРТИКАЛЬНОЮ ВІССЮ ОБЕРТУ

А. О. Рожкевич, О. Г. Гоман, Л. І. Книш

Анотація


В рамках класичної імпульсної теорії досліджено вплив числа лопатей вітротурбіни на загальні енергетичні показники вітроагрегату з вертикальною віссю обертання. Обраний інтегральний підхід зробив можливим використання дводискової імпульсної моделі для визначення основних питомих показників системи. Обчислення коефіцієнта потужності виконано за знайденим значенням коефіцієнта моменту на валу, який отримано числовим інтегруванням виразу для сумарного моменту, що створюється вітротурбіною. Для розрахунку тестової задачі використано класичний профіль NACA 0020. Значення аеродинамічних коефіцієнтів цього профілю знайдено шляхом обробки масиву експериментальних даних за дослідженнями його характеристик у повному діапазоні кутів атаки в аеродинамічних лабораторіях різних країн. Аналіз аеродинамічних коефіцієнтів проведено при фіксованому числі Рейнольдса для обраного профілю. На основі числового алгоритму розроблено програмний модуль, що дозволяє варіювати основні геометричні та динамічні параметри вітротурбіни. При розробці програмного продукту застосована однодискова модель, яка для означеної постановки задачі призвела до задовільних результатів. Проведене комп'ютерне моделювання виявило, що зменшення числа лопатей тягне за собою зміщення в бік зменшення числа швидкохідності максимального значення коефіцієнта потужності. Визначено ефективний діапазон роботи модельного вітроагрегату, що відповідає обраному числу лопатей. Розроблений програмний модуль може бути використаний при проектуванні вертикально-осьових вітроустановок різної потужності та призначення.

Ключові слова


вертикально-осьова вітроустановка, дводискова імпульсна модель; лопать; коефіцієнт швидкохідності; вітровий потік; коефіцієнт моменту; коефіцієнт потужності; аеродинамічний профіль; трансцендентна система рівнянь

Повний текст:

PDF

Посилання


Абрамовський,Є.Р. Проблеми оптимізації параметрів вітряних двигунів [Текст] / Є.Р. Абрамовський. – Д.: Наука і освіта, 2014. – 273 с.

Карплюк, В.І. Посібник до вивчення дисципліни «Аеродинаміка вітроенергетичних установок» [Текст] / В.І. Карплюк, М.М.Личагін. – Д.: РВВ ДНУ, 2008. – 56 с.

Тарасов, С.В. Вычислительная гидродинамика на службе ветроэнергетики [Текст] / С.В. Тарасов, Д.А. Редчиц, О.Б. Полевой [та ін.] // Вісн. ДНУ. Сер.: Механіка. – 2016. – №5, Т. 24 (Вип.20) – С. 38 – 47.

Рожкевич, А.О. Использование двухдисковой импульсной теории для расчёта вертикально-осевого ветрогенератора [Текст] / А.О. Рожкевич, Л.И. Кныш // Материалы ХІХ Международной молодёжной конференции «Людина і космос». – Дніпро, 2017. – С.123.

Турчак, Л.И. Основы численных методов: Учеб. пособие. [Текст] / Л.И. Турчак – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. – 320 с.

Aerodynamic Characteristics of Seven Symmetrical Airfoil Sections Through 180-Degree Angle of Attack for Use in Aerodynamic Analysis of Vertical Axis Wind Turbines [Text] / Sheldahl [et al.] – Sandia National laboratories. Energy report, 1981. – 120 с.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.



Індексування журналу

Журнал розміщено у наукометричних базах, репозитаріях та пошукових системах:

      


Адреса редколегії: 49050, Україна, Дніпропетровськ, Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара (ДНУ), вул. Козакова 18, корп. 14, механіко-математичний факультет, д-р фіз.-мат. наук, проф. Гоман О.Г. 

Телефон: (056) 776-82-05

email: v01_klim@mail.ru

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