ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಬೆಟ್ಸ್ ಗುಣಾಂಕ

ವಾಯು ಟರ್ಬೈನ್‌ನಿಂದ ವಾಯುವಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ವಾಯು ಟರ್ಬೈನ್ ಎಂದು ಒಂದು ವಾಯು ನಳುವಾದ ದೋಣಿನನ್ನು ಊಹಿಸಬೇಕು. ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಲ್ಲಿ ವಾಯುವಿನ ವೇಗವು V1 ಮತ್ತು ದೋಣಿನ ನಿರ್ಗಮದಲ್ಲಿ ವಾಯುವಿನ ವೇಗವು V2 ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಲ್ಪನೀಯ ದೋಣಿನ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡ್‌ಲೋಗೆ m ಗ್ರಾಂ ವಾಯು ಹೋದು ತುಂಬುತ್ತದೆ.
ಈ ದ್ರವ್ಯದ ಕಾರಣ ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಲ್ಲಿ ವಾಯುವಿನ ಕೈನೇಟಿಕ ಶಕ್ತಿಯು,

ಇದೇ ರೀತಿ, ಈ ದ್ರವ್ಯದ ಕಾರಣ ದೋಣಿನ ನಿರ್ಗಮದಲ್ಲಿ ವಾಯುವಿನ ಕೈನೇಟಿಕ ಶಕ್ತಿಯು,


ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ದ್ರವ್ಯವು ಕಲ್ಪನೀಯ ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಿಂದ ನಿರ್ಗಮದವರೆಗೆ ವಾಯುವಿನ ಕೈನೇಟಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಕಾರವು,

ನಾವು ಇತ್ತೀಚೆನ್ನುತ್ತಿದ್ದೇವೆ, ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಈ ಕಲ್ಪನೀಯ ದೋಣಿನ ಮೂಲಕ m ಗ್ರಾಂ ವಾಯು ಹೋದು ತುಂಬುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ವಾಯುವಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಿಂದ ನಿರ್ಗಮದವರೆಗೆ m ಗ್ರಾಂ ವಾಯುವಿನ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಕೈನೇಟಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಕಾರದ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ನಾವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತೇವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಪಡೆಯಲಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಬರೆಯಬಹುದು,

ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ m ಗ್ರಾಂ ವಾಯು ಹೋದು ತುಂಬುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ವಾಯುವಿನ ದ್ರವ್ಯ ಪ್ರವಾಹ ದರ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ಗಮದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ದೋಣಿನ ಯಾವುದೇ ಛೇದದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ, ದೋಣಿನ ಪ್ರವೇಶದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ವಾಯು ಹೋದಾಗ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ವಾಯು ನಿರ್ಗಮದಲ್ಲಿ ಬಿಡುತ್ತದೆ.
ವಾಯುವಿನ ವೇಗ Va, ದೋಣಿನ ಛೇದದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ A ಮತ್ತು ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ವಾಯುವಿನ ಘನತ್ವ ρ ಆದರೆ, ವಾಯುವಿನ ದ್ರವ್ಯ ಪ್ರವಾಹ ದರವನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಸೂಚಿಸಬಹುದು

ಈಗ, (1) ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ m ನ್ನು ρVaA ದಿಂದ ಬದಲಿಸಿದಾಗ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ,

ನಂತರ, ಟರ್ಬೈನ್ ದೋಣಿನ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಿದಾಗ, ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ವಾಯುವಿನ ವೇಗವನ್ನು ಪ್ರವೇಶ ಮತ್ತು ನಿರ್ಗಮ ವೇಗಗಳ ಸರಾಸರಿ ವೇಗ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು.

ವಾಯುವಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, (3) ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿನ V2 ಗಿಂತ ವಿಭಜಿಸಿ ಅದನ್ನು ಶೂನ್ಯ ಎಂದು ಸಮನ್ ಮಾಡಬೇಕು. ಅದು ಈ ರೀತಿ ಇರುತ್ತದೆ,

ಬೆಟ್ಸ್ ಗುಣಾಂಕ

ಈ ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಕಂಡುಬಂದಿರುವ ವಾಯುವಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವ ಸಿದ್ಧಾಂತಾತ್ಮಕ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ಮೊತ್ತಮ ಕೈನೇಟಿಕ ಶಕ್ತಿಯ 0.5925 ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಈ ಭಾಗವನ್ನು ಬೆಟ್ಸ್ ಗುಣಾಂಕ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ಲೆಕ್ಕಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯು ವಾಯು ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ನಿರ್ಮಾಣದ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಕಾರಣ ಜನರೇಟರ್‌ನಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುವ ವಾಸ್ತವಿಕ ಮೆಕಾನಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಇದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಟರ್ಬೈನ್ ರೋಟರ್ ಮತ್ತು ಬೆಂದರ್ ಗುಂಡುಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯ ನಷ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ವಾಯುವಿನ ಡಿಜಿನ್ ಪ್ರಕಾರದ ಅಸಮರ್ಥತೆಗಳು.

(4) ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಕಂಡುಬಂದಿರುವ ಪಡೆಯಲಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು

1. ವಾಯುವಿನ ಘನತ್ವ ρ ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿದೆ. ವಾಯುವಿನ ಘನತ್ವವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಂಡಿಗಳ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಗುಣಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿದೆ. ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಉದ್ದವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಗುಂಡಿಗಳ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ವಾಯುವಿನ ವೇಗ3‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಸ್ವೀಕಾರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ, ವಾಯುವಿನ ವೇಗವು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ಎಂಟು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.