Turbina quvonch va Betz koeffitsienti teoriyasi
Shuhratli kuchni aniqlovchi vazifani bajarish uchun shuhratli turbinadan olingan quvvatni aniqlash uchun quyidagi rasmga ko'ra havo kanalini faraz qilishimiz kerak. Havo kanalining kirishida havo tezligi V1 va havo kanalining chiqishida havo tezligi V2 deb faraz qilinadi. Aytaylik, har sekundda m massali havo bu faraziy kanal orqali o'tib ketadi.
Endi, ushbu massaning tufayli havo kanalining kirishidagi kinetik energiya,
O'xshash holda, ushbu massaning tufayli havo kanalining chiqishidagi kinetik energiya,
Demak, havo kanalining kirishidan chiqishigacha bo'lgan ushbu havo massasi orqali kinetik energiya o'zgarishi,
Biz oldin aytgandek, bir sekundda m massali havo bu faraziy kanal orqali o'tib ketadi. Demak, shuhratdan olingan quvvat havo massasi kanalning kirishidan chiqishiga o'tgan paytda kinetik energiya o'zgarishi bilan bir xil.
Quvvatni sekundiga o'zgarish energetigi deb ta'riflaymiz. Demak, bu olingan quvvat quyidagicha yozilishi mumkin,
Bir sekundda m massali havo o'tib ketayotganini eslab qolishimiz kerak, biz ushbu miqdorni havo massasi deb ataymiz. Agar biz bu masalani dikkat bilan o'qisak, havo massasi havo kanalining kirishida, chiqishida va havo kanalining har bir kesmasida bir xil bo'lishini asosiy ravishda tushunishimiz mumkin. Chunki, havo kanaliga kirayotgan havo miqdori, shunday qilib, chiqishdan ham chiqadi.
Agar Va, A va ρ mos ravishda havo tezligi, havo kanalining kesmani maydoni va havo sifatdorligi bo'lsa, havo massasi quyidagicha ifodalash mumkin
Endi, tenglamada (1) m ni ρVaA bilan almashtirsa, quyidagilarni olamiz,
Endi, turbinaning havo kanalining o'rtasiga joylashtirilgan deb faraz qilinsa, turbinaning paltuslaridagi havo tezligi kirish va chiqish tezliklari o'rtasidagi o'rtacha tezlik hisoblanadi.
Havodan maksimal quvvatni olish uchun tenglama (3) ni V2 ga nisbatan hosil qilishimiz va uning qiymatini nolga tenglashimiz kerak. Ya'ni,
Betz Koeffitsienti
Yuqoridagi tenglama bo'yicha, shuhratdan olingan teoretik maksimal quvvat umumiy kinetik quvvatining 0.5925 qismi bo'lib, bu qism Betz koeffitsienti deb ataladi. Bu hisoblangan quvvat shuhratli turbinalar nazariyasi bo'yicha amalga oshiriladi, lekin generator tomonidan olingan haqiqiy mexanik quvvat bu hisobdan kamroq bo'lib, bu esa sur'at rotordagi sirtla tortishish va turbinaning aerodinamik dizaynining nihoyatligi sababidan bo'lgan zararlar tufaylidir.
Tenglama (4) bo'yicha, olingan quvvat
Havo sifatdorligi ρ ga proporsional. Havo sifatdorligi oshsa, turbinaning quvvati ham oshadi.
Turbinaning paltuslari maydoni bilan proporsional. Agar paltus uzunligi oshsa, paltuslar maydoni radiusi ham oshadi va turbinaning quvvati oshadi.
Turbinaning quvvati havo tezligi3 bilan o'zaro bog'liq. Bu, havo tezligi ikki barobar oshsa, turbinaning quvvati uchtadan oshadi degan ma'noda.
Eslatma: Asl matnni hurmat bilan muhokama qiling, yaxshi maqolalar ulashish uchun qadarli, agar huquq lagnat bo'lsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.
