Aerodinamik tahlil uchun

^Aerodinamik tahlil uchun modellar

- Oddiy bir o'lchovli modellar (Aktuator diski va rotorli disk modellari)

- Pichoqning havo plyonkasi geometriyasini o'z ichiga olgan ikki o'lchovli modellar rotor pichoqlarining kesimi va diskret soni.
- To'liq uch o'lchovli modellar turli jihatlarini o'z ichiga oladi oqim va rotor pichoqlarining geometriyasi.

Tizim darajasi (shamol turbinasi ishlashini to'liq tahlil qilish) simulyatsiyasi yoki batafsil komponentlar darajasini modellashtirish kerakmi yoki yo'qligiga bog'liq.

Turbinaning ijro etuvchi diski modeli
Albert Betz 1926 yil

- Oddiy bir o'lchovli oqim statsionar disk atrofidagi model.

- Diskdan ancha oldinda va orqada

joylashgan “boshqaruv ovozi”ni belgilang

- Suyuqlik diskdan o'tib asta- sekin sekinlashadi va

"eksenel induksiya koeffitsienti"
a bu o'lchovdir, ya'ni U0 > U1 > U2
- Massa va impulsning saqlanishi ushbu nazorat hajmidan o'tadigan suyuqlikka qo'llaniladi, quvvat olishning maksimal chegarasiga etadi

Bosimning o'zgarishi

yuqori oqim
^disk quyi oqim

Umumiy bosim

Dinamik bosim
1/2-u ²

p3
Statik bosim

p0

p2

Betz tahlili
_- 𝑈∞ = buzilmagan erkin oqim oqimi tezligi (uzoq yuqori oqim),
𝑈𝑑 = rotor tekisligidagi oqim tezligi uyg'onish tezligi
𝑈𝑤 = oqimdagi oqim tezligi (pastga qarab)
U_d = (1-a)U_∞
a = eksenel induksiya omili
Diskdagi aniq eksenel surish = Boshqarish hajmidagi impulsning o'zgarishi
(P_d⁺ +P_d^-)A_d=(U_∞ - U_w)ρA_dU_d
Quvvat = Diskdagi eksenel × surish tezligi = (P_d⁺ +P_d^-)A_d ×U_d
Yuqori va quyi oqim uchun alohida energiya tejashni qo'llang



Chiqarilgan quvvat va quvvat koeffitsienti
Quvvat = Diskdagi eksenel × surish tezligi = FU_d = 2ρA_dU³_∞ a(1-a)²
C_p= =

Chiqarilgan quvvat = C_p* Mavjud quvvat
Maksimal qiymat:

Kuzatishlar

- Rotor tekisligidagi shamol tezligi har doim erkin oqim tezligidan kamroq.
- Modelda uyg'onishning aylanishi mavjud emas.
- Pichoqlarning geometriyasi tahlilga kirmaydi.
- Ideal rotor eksenel induksiya uchun maksimal quvvat hosil qiladi 1/3 omil
- Maksimal olinadigan quvvat 60% dan kam.

Rotor disk modeli

Rotor ham surish, ham momentni boshdan kechiradi. Jeneratörda aerodinamik moment tomonidan bajarilgan ish elektr energiyasiga aylanadi.

Rotor diskidan o'tgandan so'ng, havo zarralari reaksiya momenti tufayli ham eksenel tezlik, ham tangensial tezlik komponentiga ega.

Har ikkala eksenel oqim induksiya omili a va tangensial tezlikning o'zgarishi bo'lgan tangensial oqim induksiya omili a' mavjud.

Ham chiziqli, ham burchak momentumining saqlanishini hisobga olish kerak


Modeldagi qo'shimcha parametrlar
Moment kuchi :
Mahalliy tezlik nisbati va maslahat tezligi nisbati (TSR):

Ko'ndalang kesimi geometriyasi kiritilmagan pichoq. Haqiqatda momentning avlodi va pichoqning ishlashi shaklidan kelib chiqadi kesma.

Google