• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


نظرية توربين الرياح ومعامل بيتز

Electrical4u
حقل: الكهرباء الأساسية
0
China

WechatIMG1820.jpeg

لتحديد الطاقة المستخرجة من الرياح بواسطة توربين الرياح، يجب أن نفترض أنبوب هواء كما هو موضح في الشكل. ويفترض أيضًا أن سرعة الرياح عند مدخل الأنبوب هي V1 وأن سرعة الهواء عند مخرج الأنبوب هي V2. افترض أن كتلة m من الهواء تمر عبر هذا الأنبوب الخيالي في الثانية.
وبسبب هذه الكتلة، فإن الطاقة الحركية للرياح عند مدخل الأنبوب هي،

وبالمثل، بسبب هذه الكتلة فإن الطاقة الحركية للرياح عند مخرج الأنبوب هي،

نظرية طاقة الرياح
لذلك، تتغير الطاقة الحركية للرياح، أثناء مرور هذا الكمية من الهواء من مدخل إلى مخرج الأنبوب الخيالي،

كما قلنا بالفعل، فإن كتلة m من الهواء تمر عبر هذا الأنبوب الخيالي في الثانية الواحدة. لذا فإن الطاقة المستخرجة من الرياح هي نفسها الطاقة الحركية التي تغيرت أثناء مرور كتلة m من الهواء من مدخل إلى مخرج الأنبوب.

نعرف الطاقة بأنها التغيير في الطاقة لكل ثانية. لذلك، يمكن كتابة هذه الطاقة المستخرجة على النحو التالي،

وبما أن كتلة m من الهواء تمر في الثانية الواحدة، فإننا نشير إلى الكمية m باسم معدل تدفق الكتلة للرياح. إذا فكرنا في ذلك بعناية، يمكننا فهم بسهولة أن معدل تدفق الكتلة سيكون نفسه عند المدخل، والمخرج، وكذلك في كل مقطع عرضي للأنبوب الهوائي. بما أن الكمية التي تدخل الأنبوب هي نفسها التي تخرج منه.
إذا كانت Va، A و ρ هي سرعة الهواء، المساحة العرضية للأنبوب وكثافة الهواء عند شفرات التوربين على التوالي، فإن معدل تدفق الكتلة للرياح يمكن تمثيله كـ

الآن، بتعويض m بـ ρVaA في المعادلة (1)، نحصل على،

الآن، بما أن التوربين يُفترض أنه موضوع في الوسط الأنبوب، فإن سرعة الرياح عند شفرات التوربين يمكن اعتبارها السرعة المتوسطة للسرعات عند المدخل والمخرج.

لمستخرج القوة القصوى من الرياح، يجب علينا التفاضل للمعادلة (3) بالنسبة لـ V2 وإعداده إلى الصفر. أي،

معامل Betz

من خلال المعادلة أعلاه، تم العثور على أن القوة النظرية القصوى المستخرجة من الرياح هي جزء من 0.5925 من طاقتها الحركية الكلية. يُعرف هذا الجزء باسم معامل Betz. يتم حساب هذه القوة وفقًا لـ نظرية توربين الرياح ولكن القوة الميكانيكية الفعلية التي يتلقاها المولد أقل من ذلك وهذا بسبب الخسائر بسبب الاحتكاك والمحامل الدوارة وأيضًا عدم كفاءة التصميم الهوائي للتوربين.

من المعادلة (4) من الواضح أن القوة المستخرجة هي

  1. تناسب طردي مع كثافة الهواء ρ. كلما زادت كثافة الهواء، زادت قوة التوربين.

  2. تناسب طردي مع مساحة المسح للشفرات. إذا زاد طول الشفرة، يزداد نصف قطر مساحة المسح وبالتالي تزداد قوة التوربين.

  3. تتغير قوة التوربين أيضًا مع سرعة الرياح3. وهذا يعني أن إذا ضاعفت سرعة الرياح، فإن قوة التوربين ستزداد ثمانية أضعاف.

طاقة الرياح

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالته.

قدم نصيحة وشجع الكاتب

مُنصح به

حوادث المحولات الرئيسية ومشكلات تشغيل الغاز الخفيف
١. سجل الحادث (١٩ مارس ٢٠١٩)في الساعة ١٦:١٣ من يوم ١٩ مارس ٢٠١٩، أبلغت خلفية المراقبة عن تفعيل غاز خفيف في المحول الرئيسي رقم ٣. ووفقاً لـ«كود تشغيل المحولات الكهربائية» (DL/T572-2010)، قام موظفو التشغيل والصيانة (O&M) بفحص الحالة الميدانية للمحول الرئيسي رقم ٣.التأكيد الميداني: أبلغ لوحة حماية المحول غير الكهربائية WBH الخاصة بالمحول الرئيسي رقم ٣ عن تفعيل الغاز الخفيف في الطور باء للجسم الرئيسي للمحول، وبقيت عملية إعادة التعيين غير فعّالة. وقام موظفو التشغيل والصيانة (O&M) بفحص جهاز تج
02/05/2026
أعطال وإصلاحات التأريض الأحادي الطور في خطوط توزيع 10 كيلوفولت
خصائص أعطال الأرضية أحادية الطور وأجهزة كشفها١. خصائص أعطال الأرضية أحادية الطورإشارات الإنذار المركزية:يُصدر جرس التحذير صوتًا، وتضيء مصباح المؤشر المسمى «عطل أرضي في قسم الحافلة [X] كيلوفولت رقم [Y]». وفي الأنظمة التي يُوصَل فيها نقطة التحييد عبر ملف بيترسن (ملف إخماد القوس الكهربائي)، يضيء مؤشر «تشغيل ملف بيترسن» أيضًا.مؤشرات جهاز مراقبة العزل الفولتمتري:ينخفض جهد الطور المعطّل (في حالة الأرضية غير الصلبة) أو ينعدم تمامًا (في حالة الأرضية الصلبة).يرتفع جهد الطورين الآخرين — فوق جهد الطور الطب
01/30/2026
طريقة تشغيل توصيل نقطة المحايد لمحولات شبكة الكهرباء بجهد 110 كيلوفولت إلى 220 كيلوفولت
يجب أن تلبي طرق توصيل نقطة المحايد للأرض في محولات شبكة الكهرباء بجهد 110 كيلو فولت إلى 220 كيلو فولت متطلبات تحمل العزل لنقطة المحايد في المحولات، وأن تسعى جاهدة للحفاظ على ثبات ممانعة التسلسل الصفرية للمحطة تقريباً، مع ضمان ألا تتعدى الممانعة الشاملة للتسلسل الصفرية في أي نقطة قصر في النظام ثلاثة أضعاف الممانعة الشاملة للتسلسل الإيجابي.بالنسبة لمحولات 220 كيلو فولت و110 كيلو فولت في المشاريع الجديدة وإعادة التطوير التقني، يجب أن تلتزم طرق توصيل نقطة المحايد للأرض بما يلي:1. المحولات ذاتية التح
01/29/2026
لماذا تستخدم المحطات الفرعية الصخور والحصى والرمال والحجارة المكسرة
لماذا تستخدم المحطات الفرعية الحجارة والرمل والحصى والحجارة المكسرة؟في المحطات الفرعية، تتطلب المعدات مثل محولات الطاقة والتوزيع وخطوط النقل ومحولات الجهد ومحولات التيار ومفاتيح العزل التأريض. وبجانب التأريض، سنستعرض الآن بالتفصيل السبب وراء الاستخدام الشائع للرمل والحجارة المكسرة في المحطات الفرعية. وعلى الرغم من مظهرها العادي، فإن هذه الحجارة تؤدي دورًا حيويًّا من حيث السلامة والوظيفة.وفي تصميم نظام تأريض المحطة الفرعية — لا سيما عند تطبيق عدة طرق للتأريض — تُفرش الحجارة المكسرة أو الرمل عبر س
01/29/2026
إرسال الاستفسار
+86
انقر لتحميل الملف
تنزيل
الحصول على تطبيق IEE Business
استخدم تطبيق IEE-Business للعثور على المعدات والحصول على حلول والتواصل مع الخبراء والمشاركة في التعاون الصناعي في أي وقت ومن أي مكان - دعمًا كاملاً لتطوير مشاريعك الكهربائية والأعمال