Лобовое давление на ветроколесо. Коэффициент лобового давления
Лобовое давление на ветроколесо. Течение идеальной несжимаемой жидкости описывается уравнением Бернулли. Нагрузка на ветроколесо возникает из-за разности давлений ∆р в набегающем потоке ДО и ПОСЛЕ ветроколеса. Ветроколесо будем считать проницаемым диском площадью А1 .
Рис - Лобовое давление на ветроколесо u – скорость ветрового потока,
р – давление, z –высота, FА –осевая нагрузка, Δр – перепад давлений
Уравнение Бернулли 
/ 
+g 
+ 
/2= 
/ 
+g 
+ 
/2
Здесь – давление ветрового потока до ветроколеса; – давление ветровогопотока после ветроколеса; 
– скорость набегающего ветрового потока; 
– скорость ветрового потока после ветроколеса; z – высота оси ВЭУ; ρ– плотность воздуха
Максимальная нагрузка на ветроколесо при макс.перепаде давления равна
. В горизонтально-осевых установках эта сила действует по оси ветроколеса, называется – лобовым давлением.
СF– коэффициент лобового давления, зависящий от параметров ветроколеса:
CF =4a(1 -a)
Максимальное значение CF =1 приa =1 /2, при макс.перепаде давления u2 =0 . Максимальный КПД ветроколеса при a=1/3 (согласно критерию Бетца), и ему соответствует значение CF =8 /9 .
Из-за краевых эффектов коэффициент лобового сопротивления непроницаемого диска превышает единицу и равен примерно1,2.
Используемая здесь линейная теория показывает, что ветроколесо можно представить почти непроницаемым диском в теоретических расчетах. Представление об обтекании ветроколеса как о течении невозмущенного потока воздуха в промежутках между лопастями - неверно. Особенно ошибочно такое представление при работе ветроколеса с высоким КПД, когда оно оказывает максимальное сопротивление ветровому потоку.
|
|
|
Нагревательная система с изолированным накопителем и принудительной циркуляцией
Приемник солнечного излучения нагревает жидкость которая с помощью насоса перекачивается в изолированную накопительную емкость. Для систем, используемых в домашнем хозяйстве, резервуары объемом 100..200 литров могут обеспечить суточную потребность в горячей воде. Обычно скорость прокачки выбирают такой, чтобы температура воды повышалась примерно на 4 
при каждом проходе через нагреватель. Поскольку повышение температуры зависит от облученности приемной площадки G и температуры воды на входе приемника Т1, увеличение на 4 будет достигаться только для одного типа условий. Таким образом, если приемник является частью нагревательной системы емкостью 130 л, в которой вода прокачивается со скоростью 1 цикл/ч, то температура воды ночью будет снижаться на 1,3 * 
, если насос будет продолжать работать. Это следует иметь в виду и предусматривать защиту жидкости от охлаждения в приемнике. Системы с принудительной циркуляцией жидкости выгодны, поскольку для их создания можно использовать существующие водонагревательные системы, вводя в них приемник солнечного излучения и насос. В таких системах нет необходимости располагать накопительную емкость выше приемника. Недостатком систем является зависимость от электроэнергии, потребляемой насосом.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 567; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!