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


Теория ветрогенератора и коэффициент Бец

Electrical4u
Поле: Основы электротехники
0
China

WechatIMG1820.jpeg

Для определения мощности, извлекаемой из ветра ветрогенератором, необходимо предположить наличие воздушного канала, как показано на рисунке. Также предполагается, что скорость ветра на входе в канал равна V1, а скорость воздуха на выходе из канала равна V2. Пусть масса m воздуха проходит через этот воображаемый канал за одну секунду.
Тогда кинетическая энергия ветра на входе в канал будет равна,

Аналогично, кинетическая энергия ветра на выходе из канала будет равна,

wind energy theory
Следовательно, изменение кинетической энергии ветра при прохождении этого количества воздуха от входа до выхода воображаемого канала равно,

Как уже было сказано, масса m воздуха проходит через этот воображаемый канал за одну секунду. Следовательно, извлекаемая из ветра мощность равна изменению кинетической энергии при прохождении массы m воздуха от входа до выхода канала.

Мощность определяется как изменение энергии в секунду. Следовательно, эта извлеченная мощность может быть записана как,

Поскольку масса m воздуха проходит за одну секунду, мы называем эту величину m расходом массы ветра. Если подумать, легко понять, что расход массы будет одинаковым на входе, на выходе и на любом поперечном сечении воздушного канала. Поскольку количество воздуха, входящего в канал, равно количеству воздуха, выходящего из него.
Если Va, A и ρ - это соответственно скорость воздуха, площадь поперечного сечения канала и плотность воздуха на лопастях турбины, то расход массы ветра можно представить как

Теперь, заменив m на ρVaA в уравнении (1), получим,

Теперь, поскольку турбина предполагается расположенной посередине канала, скорость ветра на лопастях турбины можно считать средней скоростью на входе и выходе.

Чтобы получить максимальную мощность от ветра, необходимо продифференцировать уравнение (3) по V2 и приравнять его к нулю. То есть,

Коэффициент Бец

Из вышеуказанного уравнения следует, что теоретически максимальная мощность, извлекаемая из ветра, составляет 0,5925 от его общей кинетической мощности. Этот коэффициент известен как коэффициент Бец. Эта рассчитанная мощность соответствует теории ветрогенераторов, но фактическая механическая мощность, получаемая генератором, меньше, что связано с потерями на трение, подшипники ротора и неэффективности аэродинамического дизайна турбины.

Из уравнения (4) ясно, что извлеченная мощность

  1. Пропорциональна плотности воздуха ρ. При увеличении плотности воздуха мощность турбины увеличивается.

  2. Пропорциональна ометаемой площади лопастей турбины. Если длина лопасти увеличивается, радиус ометаемой площади также увеличивается, следовательно, мощность турбины возрастает.

  3. Мощность турбины также зависит от скорости3 ветра. Это означает, что если скорость ветра удваивается, мощность турбины увеличивается в восемь раз.

wind power generation

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться. Если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.

Оставить чаевые и поощрить автора

Рекомендуемый

HECI GCB для генераторов – быстродействующий выключатель на SF₆
1. Определение и функции1.1 Роль выключателя генераторного контураВыключатель генераторного контура (GCB) представляет собой управляемую точку разъединения, расположенную между генератором и повышающим трансформатором, служащую интерфейсом между генератором и электросетью. Его основные функции включают изоляцию неисправностей на стороне генератора и обеспечение оперативного управления при синхронизации генератора и подключении к сети. Принцип работы GCB не значительно отличается от принципа рабо
01/06/2026
Принципы проектирования опорных распределительных трансформаторов
Основные принципы проектирования опорных трансформаторов распределения(1) Принципы размещения и планировкиПлатформы для опорных трансформаторов должны располагаться близко к центру нагрузки или к важным нагрузкам, следуя принципу "малая мощность, много мест", чтобы облегчить замену и обслуживание оборудования. Для снабжения электроэнергией жилых районов трехфазные трансформаторы могут устанавливаться вблизи, исходя из текущего спроса и прогнозируемого роста.(2) Выбор мощности для трехфазных опор
12/25/2025
Решения по контролю шума трансформаторов для различных установок
1.Снижение уровня шума для наземных отдельно стоящих трансформаторных подстанцийСтратегия снижения шума:Во-первых, проведите осмотр и обслуживание трансформатора при отключенном питании, включая замену старого изоляционного масла, проверку и затяжку всех крепежных элементов, а также очистку пыли с устройства.Во-вторых, укрепите фундамент трансформатора или установите устройства для изоляции вибраций, такие как резиновые прокладки или пружинные амортизаторы, выбираемые в зависимости от степени ви
12/25/2025
Rockwill успешно прошел тест на однофазное замыкание на землю для интеллектуального терминала линии электропередачи
Компания Rockwill Electric Co., Ltd. успешно прошла тест на однофазное замыкание на землю в реальных условиях, проведенный Вуханским филиалом Китайского института электроэнергетических исследований, для своего капюшонного терминала питания DA-F200-302 и интегрированных опорных выключателей с первичным и вторичным оборудованием — ZW20-12/T630-20 и ZW68-12/T630-20, получив официальный сертификат соответствия. Это достижение подтверждает лидерство Rockwill Electric в технологии обнаружения однофазн
12/25/2025
Запрос
+86
Нажмите для загрузки файла

IEE Business will not sell or share your personal information.

Загрузить
Получить приложение IEE Business
Используйте приложение IEE-Business для поиска оборудования получения решений связи с экспертами и участия в отраслевом сотрудничестве в любое время и в любом месте полностью поддерживая развитие ваших энергетических проектов и бизнеса