9-mаvzu: Shamol energetikasi

9.2. Shamol energetik qurilmalar
Ideal shamolparrak haqida tushuncha
Ideal shamolparrak (vetryak) deb shunday shamol g‘ildirakka aytiladiki unda:
1) aylanish о‘qi shamol tezligiga parallel;
2) kichik kengli kuraklar soni cheksiz;
3) qanotlarning profilli qarshilik nolga teng va parrakning bо‘yiga sirkulyatsiyasi о‘zgarmas;
4) shamol g‘ildirakda havo oqimning yо‘qotilgan tezligi butun shamolparrakning sindirish sirti bо‘yicha о‘zgarmas;
5) burchak tezligi cheksizlikka intiladi.
Ideal shamolparrakning klassik nazariyasi (N. YE. Jukovskiy) bо‘yicha ideal shamolparrakning shamol energiyasidan maksimal foydalnish koeffitsiyenti ξ=0,593-ga teng.
Ideal shamolparrakning amaliy nazariyasiga (G. X. Sabinin) asosan ideal shamolparrakning shamol energiyasidan maksimal foydalnish koeffitsiyenti ξ=0,687-ga teng deb qabul qilingan.
Ideal shamolparrakning nazariyasi





P_o

P_o

P₁



P₂

9.3-Rasm Shamol oqim bilan shamolparrakning о‘zaro ta’sir modeli:

V-shamol tezligi (kesim 1-1); V₁-shamolparrak tekislikdagi shamol oqimining tezligi (kesim 2-2); V₂-shamolparrakdan keyingi shamol oqimining tezligi (kesim 3-3);
v₁-shamolparrak tekislikdagi shamol oqim tezligining tushishi; ; v₂-shamolparrakdan keyingi shamol oqim tezligining tushishi; P_o-shamolparrakgacha va undan keyingi
havo bosimi; P₁ va P₂-shamolparrak tekisligigacha va undan keyingi havo bosimi

Tezlikning tо‘la tushishi shamolparrakdagi tushishidan 2 marta katta:

v₂ = 2 v₁ ; (9.1)
bu yerda v₁ – shamolparrakda shamol tezligining tushishi, m/s;
v₂ – shamolparrakdan keyingi shamol oqim tezligining tо‘la, m/s.
6.1 tenglik kо‘rsatadiki, havo oqim tezligining tushishi faqat shamolparrak kesimida emas, balki shamolparrakdan muayyan masofada ham tushadi, shu bilan tezlikning tо‘la tushishi shamolparrakda tushishidan 2 marta katta.
Ideal shamolparrak qabul qilinadigan shamol energiyasining, shamolparrakni siypab о‘tadigan sirtiga teng bо‘lgan kesim orqali о‘tadigan shamol energiyadan sekundlik ishning nisbati – shamol energiyasidan
foydalanish ideal koeffitsiyenti:
; (9.2)
bu yerda R – shamolning rо‘para bosimi, N;
F – shamolparrakni siypab о‘tadigan sirtining yuzasi, m²;
ρ – havo zichligi, kg/m³.
Siypab о‘tadigan yuzaga yuklama koeffitsiyent yoki rо‘para qarshilik koeffitsiyent:
. (9.3)
Tо‘xtash koeffitsiyent:
ye = v₁ / V . (9.4)
Ideal shamolparrakning klassik nazariyasiga asosan tо‘xtash koeffitsiyent ye=1/3 bо‘lganda quyidagi asosiy holatlar chiqadi:
1. Ideal shamolparrakning shamol energiyasidan maksimal foydalanish koeffitsiyent ξ_i=0,593-ga teng.
2. Shamolparrak tekislikdagi tezlikning tushishi shamol tezligidan uchdan bir qismiga teng:
.
3. Shamolparrakdan keyingi shamol tezlikning tо‘la tushish shamolparrak tekislikdagi tezlik tushishidan 2 marta katta: v₂ = 2 v₁. Shunday qilib, shamolparrakdan keyingi shamol tezligi shamolparrakdan oldindagi shamol tezligidan 3 marta kichik: .
4. Shamolparrakning siypab о‘tadigan sirtiga yuklama koeffitsiyent B=0,888-ga teng.
ye=v₁/V tо‘xtash koeffitsiyentni 0 dan to 1 gacha oraliqda olib, (9.2) va (9.3) tenglamalar yordamida xisoblab, ξ_i va B koeffitsiyentlar qiymati olinadi.

9.4-Rasm. ye tо‘xtash koeffitsiyent о‘zgarishi bilan ξ_i foydalanish va

V yuklama koeffitsiyentlarning qiymatlar