|
Страница 2 из 5
Где:
Р − давление потока ветра. ат.
13,6 коэффициент перевода кгс в мм. рт. ст. (13,6 мм. вод. ст.).
735 − количество мм. рт. ст. в технической атмосфере, ат.
Это давление (Р = 0,4 ат. или 290 мм. рт. ст. ) уменьшает Секундный объем потока ветра Vк1, в турбине на 77%.
Vк1 = Wt * Wo = 760 * (273+t) : 273+Р) = 760 * (273+20) : 273 * (760+290) = 222680: 286650 = 0,77 * 100,8 м3/сек. = 77,6 м3/сек.
Расчет объема Vк1 осуществляется по «формуле приведения» Менделеева − Клайперона.
Поскольку уплотненный поток объемом 77,6 м3/сек. при основной скорости W = 8 м/сек. не пройдет через сечение турбины, то избыток объема − Vк2, будет обтекать конфузор. В этом случае потери на обтекание (Vк2) составят 21,6 м3/сек. хотя при прохождении всего потока (77,6 м3/сек) через турбину, скорость его (Wa) может увеличится до 11 м/сек., но это будет выявлено в эксперементе.
Vк2 = Vк1-V = 77,6 - 56 = 21,6м3/сек.
Вторичный расчет производительности.
Поскольку упомянутый объем Vк1 (77,6 м3/сек.), имеет Секундную массу Мск=123,48 кг/сек. то 56 м3/сек., будет иметь массу Мз = 89 кг/сек.
77,6 -123,48; Х = 89 (кг/сек.).
56 -Х,
Отсюда, Ек (энергия вторичного расчета) составляет 28 кВт*ч.
Ек = Мз * W2 : 2 = 89 кг/сек * 64 : 2 = 2848 кгс : 101,98 = 28 кВт*ч.
2.в. Производительность при W = 12 м/сек.
Производительность Ветроустановки, при скорости ветра W = 12 м/сек. резко возрастает, при тех же параметрах турбины − без конфузора, за счет увеличения напора ветра. Исходные данные для расчета: S = 7 м2.; диаметр турбины 3 м.; W = 12 м/сек.; Vc − Секундный объем потока ветра, Мс − Секундная масса потока. Отсюда, Vc= 84 м3/сек..
Vc = S * W = 7 м2 * 12 м/сек.=84 м3/сек.
Секундная масса Мс = 102,9 кг/сек.
Мс = Vc * p = 84 м3/сек * 1,225 кг/м3 = 102,9 кг/сек..
При этих данных производительность Ветроустановки составляет 72 кВт*ч..
Ек = Мс * W2 : 2 = 102,9 * 144 : 2 = 7408 (кгс) : 101,98 = 72 кВт*ч..
2. г. Производительность турбины с конфузором.
Рассмотрим ту же турбину, но с коэффициентом конфузора 1,8. При этом коэффициенте площадь сечения конфузора Sк, составит 12,6 м2.
Sк = S * 1,8 = 7 м2 * 1,8 = 12,6 м2..
Отсюда, Секундный объем потока ветра Vск = 151,2 м3/сек.
Vcк = S * W = 12,6 м2 * 12 м/сек. = 151,2 м3/сек.
А Секундная масса этого потока Мск = 185 кг/сек.
Мск = Vск * р = 151,2 м3/сек. * 1,225 кг/м3 = 185 кг/сек.
И эта масса (Мск) способна выработать Екк = 130 кВт*ч. электроэнергии.
Екк = Мск * W2 : 2 = 185 кг/сек * 144 : 2 = 13320 кгс : 101,98 = 130 кВт*ч.
По этим же данным определяем и давление Р, создаваемое потоком в конфузоре равное 979 мм. рт. ст.−1,33ат.
Р = Мск * W2 : 2 = 185 * 144 : 2 = 13320 (кгс) : 13,6 = 979 мм. рт. ст. : 735 = 1,33 ат..
Это давление способно уменьшить объем потока энергоносителя Vc, поступающего в турбину, до Vc1, что составляет 70,9 м3/сек.
Vc1 = Wt * Wo = 760 * (273 + 20) : 273 * (760 + 979) = 222680 : 474747 = 0,469 * 151,2 = 70,9 м3/сек.
Это меньше первоначального объема потока (84 м3/сек.). Отсюда следует, что для поддержания скорости W = 12 м/сек., в турбину требуется дополнительный «подсос» энергоносителя с плотностью Ра = 2,6 кг/м3.
Ра = Мск : Vс1 = 185 кг/с : 70,9 м3/с = 2,6 кг/м3.
В объеме Vc2 содержится 13,1 м3/сек.
Vc2 = Vc - Vc1 = 84 м3/сек. - 70,9 м3/сек. = 13,1 м3/сек.
Причем, этот бъем (13,1 м3/сек.) имеет массу Мс1 = 34 кг/сек.
Мс1 = Vc2 * ра = 13,1 м3/сек * 2,6 кг/м3 = 34 кг/сек.
Значит, за счет «самоподсоса» производительность Ветроустановки увеличилась на 24 кВт*ч.
Екп = Мс1 * W2 : 2 = 34 * 144 : 2 = 2448 (кгс) : 101,98 = 24 кВт*ч.
При этом, общая производительность (Ек общ.) Ветроустановки с конфузором, составляет 154 кВт*ч.. эл. энергии.
Ек общ. = Екп + Екк = 24 + 130 = 154 (кВт*ч.).
Причем, эту производительность гарантирует общее давление (Р общ.) в турбине, состоящее из давления (Р) и давления «самоподсоса» (Рп), равного 180 мм. рт.ст. или 0,2448 ат.
Рп = Мс1 * W2 : 2 = 34 * 144 : 2 = 2448 (кгс) : 13,6 = 180 мм. рт. ст.: 735 = 0,2448 ат.
Р общ. = Р + Рп = 1,33 + 0,2448 = 1,57 ат.
Представленной Ветроустановкой автора осуществляется возможность воспринять все давление ветрового потока с регистрацией производительности в 154 кВт*ч. и гарантированным давлением в 1,57 ат., при скорости ветра 12 м/сек.
В качестве иллюстрации высокой производительности предложенных Ветроустановок следует представить конструккцию Ветроустановки с диаметром турбины 6 м (сечение S = 28,27 м2), с коэффициентом конфузора 4 (сечение Sк = 113 м2). При скорости ветра W = 8 м/сек., производительность этого устройства составляет 348 кВт*ч. При скорости ветра W = 12 м/сек., производительность составляет ~ 1174 кВт*ч.
(См. Приложение 1 «Сравнительный анализ» Приложение 2. Таблица производительности Ветроустановок.)
3. О «Теории Жуковского Н.Е. − о ветряках».
Что же касается «Теории Жуковского Н.Е. − о ветряках», то сугубая абстрактность постулатов этой «Теории...» вводит в заблуждение ученых и препятствует развитию энергетики с использованием работы ветра, воздушного потока (многие постулаты математически не просчитаны и не обоснованы). Так предполагается, что только 1/9 часть энергии напора ветра уносится отходящим потоком (ориентация на флюид энергии), а 8/9 − будто бы воспринимаются ветряком. Но в то же время известно, что напор потока ветра воздействует на проекцию лопастей (на площадь лопастей).
Реальный расчет показывает, что воспринимает давление потока ветра только суммарная проекционная площадь лопастей. Например, 3 лопасти ветряка (при диаметре ветроколеса 3 м. и площади ометаемой ветроколесом, в 7 м2) имеют площадь 0,6 м2.
Поскольку воздух, например, при скорости ветра 8 м/сек., создает давление потока на площадь в 7 м2. с возможной выработкой ~ 21 кВт*ч., то давление потока на площадь 0,6 м2, обеспечивает выработку 1 − 1,8 кВт*ч. электроэнергии.
7 м2 − 21 кВт*ч.; Х − 1,8 кВт*ч..
0,6− Х,
Причем, эта производительность в 1 - 1,8 кВт*ч. подтверждается результатами эксплуатации ветряков. Исходя из этого расчёта производительности лопастных ветряков, видно, что ветряк не воспринимает 8/9 энергии (напора) прошедшего через ветроколесо потока, а воспринимает 1/11 часть работы потока ветра.
21 : 1,8 = 11,6 (Хотя, по коэффициенту ВЭУ, этот ветряк должен производить ~ 10 кВт*ч. электроэнергии, но ввиду ошибочности решений, − производит только 1 кВт*ч. электроэнергии).
3.а. Не нужно останавливать поток ветра, чтобы воспринять его напор.
Предполагается, что для того, чтобы получить энергию ветра, нужно остановить его. Это суждение базируется на том, что якобы энергия − это флюид, сопровождающий поток ветра, причtм имеющий какое-то процентное соотношение к объему и массе потока ветра, на самом же деле, энергия в виде киловатт − это просто регистрация работы ветрового потока, где скорость и масса ветрового потока совершают работу, − вращают турбину, например. Таким способом, восприятие работы потока ветра зависит только от конструктивных решений воспринимающего этот поток устройства. Чтобы работа потока продолжалась, не надо ставить перед ним преграду, надо предоставить возможность потоку воздействовать на наклонные контактные поверхности, например, турбины, дробно воздействуя своим давлением на эти контактные поверхности. Причем, надо предоставить возможность потоку ветра уплотнится «сжаться» перед контактными поверхностями турбины. Тогда турбина, вращаясь за счет давления ветра, будет производить электроэнергию, вращать станки, насосы, движители.
3.б. Анализ постулата «о снижении скорости».
|
