سلام! بهعنوان تامینکننده توربینهای عمودی، اخیراً سؤالات زیادی در مورد نسبت سرعت نوک و نحوه تأثیر آن بر این توربینها وجود دارد. بنابراین، فکر کردم یک لحظه وقت بگذارم تا آن را برای همه شما تجزیه کنم.
ابتدا اجازه دهید در مورد اینکه نسبت سرعت نوک واقعاً چیست صحبت کنیم. به عبارت ساده، نسبت سرعت نوک تیغه به سرعت باد است. شما آن را با تقسیم سرعت نوک تیغه بر سرعت باد محاسبه می کنید. به عنوان مثال، اگر نوک تیغه با سرعت 50 متر در ثانیه و باد با سرعت 10 متر در ثانیه حرکت می کند، نسبت سرعت نوک 5 است.
اکنون، ممکن است تعجب کنید که چرا این نسبت بسیار مهم است. خوب، تاثیر زیادی بر عملکرد و کارایی یک توربین عمودی دارد. بیایید یک به یک به بررسی تأثیرات بپردازیم.
توان خروجی
یکی از مهمترین تأثیرات نسبت سرعت نوک بر روی یک توربین عمودی، تأثیر آن بر توان خروجی است. به طور کلی، یک نسبت سرعت نوک بهینه برای هر طراحی توربین وجود دارد که در آن می تواند حداکثر توان را تولید کند. وقتی نسبت سرعت نوک خیلی کم است، تیغه ها به اندازه کافی سریع حرکت نمی کنند تا مقدار کافی انرژی باد را جذب کنند. این مانند تلاش برای گرفتن مقدار زیادی آب با توری آهسته است. شما فقط چیز زیادی بدست نمی آورید
از طرف دیگر، اگر نسبت سرعت نوک خیلی زیاد باشد، تیغه ها شروع به کشیدن زیادی می کنند. هوا نمی تواند به آرامی در اطراف تیغه ها جریان یابد و این باعث تلاطم می شود. این تلاطم باعث کاهش راندمان توربین شده و حتی می تواند منجر به کاهش توان خروجی شود. بنابراین، یافتن آن نقطه شیرین برای نسبت سرعت نوک برای دریافت حداکثر توان از توربین عمودی شما بسیار مهم است.
نویز و لرزش
نسبت سرعت نوک نیز در سطح نویز و ارتعاش یک توربین عمودی نقش دارد. وقتی نسبت سرعت نوک بالا باشد، تیغه ها با سرعت بیشتری در هوا حرکت می کنند. این کار صدای بیشتری ایجاد می کند، شبیه به این که یک ماشین با حرکت سریع صدای باد بیشتری نسبت به یک ماشین کند ایجاد می کند. حرکت پره با سرعت بالا نیز می تواند باعث ایجاد لرزش بیشتر در ساختار توربین شود.
سر و صدای زیاد و لرزش فقط آزاردهنده نیست. آنها همچنین می توانند به مرور زمان منجر به ساییدگی و پارگی مکانیکی شوند. ممکن است قطعات شل یا شکسته شوند که به معنای نگهداری بیشتر و هزینه های بالقوه بالاتر است. به عنوان یک تامین کننده، ما همیشه توصیه می کنیم که توربین ها را در محدوده نسبت سرعت نوک معقول کار کنید تا این مشکلات به حداقل برسد.
طراحی تیغه و استرس
نسبت سرعت نوک تأثیر مستقیمی بر طراحی پره های توربین دارد. نسبت های مختلف سرعت نوک به شکل تیغه ها و مواد متفاوتی نیاز دارند. برای توربین هایی که با نسبت سرعت نوک بالا کار می کنند، پره ها باید قوی تر و آیرودینامیک تر باشند. آنها باید در برابر نیروهای زیاد ناشی از حرکت سریع هوا مقاومت کنند.
نسبت سرعت نوک بالاتر نیز باعث افزایش تنش روی تیغه ها می شود. نیروی گریز از مرکز وارد بر نوک تیغه ها متناسب با مجذور سرعت نوک است. بنابراین، افزایش اندک در سرعت نوک می تواند منجر به افزایش قابل توجه استرس شود. این بدان معنی است که تیغه ها باید با مواد با کیفیت بالا طراحی و ساخته شوند تا از خرابی جلوگیری شود.
کارایی
راندمان یک عامل کلیدی برای هر توربین است و نسبت سرعت نوک با آن ارتباط نزدیکی دارد. یک توربین کارآمد می تواند مقدار بیشتری از انرژی جنبشی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. همانطور که قبلاً اشاره کردم، نسبت سرعت نوک بهینه جایی است که توربین بتواند بالاترین راندمان را به دست آورد.
هنگامی که توربین با نسبت سرعت نوک مناسب کار می کند، پره ها می توانند به موثرترین روش با باد تعامل داشته باشند. شکل ایرفویل پره ها می تواند بالابر را ایجاد کند که شفت توربین را می چرخاند و برق تولید می کند. انحراف از نسبت بهینه سرعت نوک باعث کاهش این بالابر و افزایش درگ و در نتیجه کاهش راندمان کلی توربین می شود.
تاثیر بر اندازه های مختلف توربین
تأثیر نسبت سرعت نوک بسته به اندازه توربین عمودی می تواند متفاوت باشد. توربین های کوچکتر اغلب می توانند با نسبت سرعت نوک بالاتر در مقایسه با توربین های بزرگتر کار کنند. این به این دلیل است که توربینهای کوچکتر جرم و اینرسی کمتری دارند، بنابراین میتوانند با سرعت بیشتری شتاب بگیرند و سرعت خود را کاهش دهند.
از سوی دیگر، توربین های بزرگتر باید محافظه کارانه تر با نسبت سرعت نوک خود عمل کنند. تیغه های بزرگ جرم بیشتری دارند و سرعت بالای نوک می تواند نیروهای بسیار بالایی ایجاد کند که ساختار ممکن است قادر به تحمل آن نباشد. بنابراین، هنگام انتخاب یک توربین عمودی، مهم است که اندازه آن و محدوده نسبت سرعت نوک مناسب را در نظر بگیرید.
واقعی - برنامه های کاربردی جهان
در کاربردهای دنیای واقعی، درک نسبت سرعت نوک برای عملکرد صحیح توربین ضروری است. به عنوان مثال، در یک مزرعه بادی که در آن چندین توربین عمودی نصب شده است، اپراتورها باید توربین ها را تنظیم کنند تا با نسبت سرعت نوک بهینه بر اساس شرایط باد محلی کار کنند.
اگر از یک توربین عمودی برای کاربردهای خارج از شبکه در مقیاس کوچک استفاده میکنید، مانند تامین انرژی یک کابین از راه دور، باید به نسبت سرعت نوک نیز توجه کنید. این می تواند بر میزان توانی که می توانید تولید کنید و میزان اطمینان منبع برق شما تأثیر بگذارد.
محصولات مرتبط
ما به عنوان یک تامین کننده توربین عمودی، محصولات مرتبط دیگری را نیز ارائه می دهیم که می توانند سیستم های تصفیه آب یا هوادهی شما را بهبود بخشند. به عنوان مثال، ما داریمهواکش شناور فشاری. این هواده ها برای مخلوط کردن و تهویه آب در تصفیه خانه های فاضلاب یا حوضچه های بزرگ عالی هستند.
ما هم داریمهواده های پمپ عمودی. آنها می توانند انتقال اکسیژن و گردش آب کارآمد را فراهم کنند که برای حفظ یک محیط آبی سالم بسیار مهم است. و اگر استخر ماهی دارید، ماچرخ دست و پا زدن برای استخر ماهیمی تواند کمک کند آب به خوبی - اکسیژن و ماهی را خوشحال نگه دارد.
برای خرید با ما تماس بگیرید
اگر به توربین های عمودی ما یا هر یک از محصولات دیگر ما علاقه مند هستید، مایلیم با شما گپ بزنیم. چه در مورد نسبت سرعت نوک، نصب و راه اندازی سؤالی دارید، یا فقط می خواهید یک پیشنهاد دریافت کنید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین انتخاب را برای نیازهای انرژی یا تصفیه آب خود داشته باشید.
مراجع
- Manwell, JF, McGowan, JG, & Rogers, AL (2009). انرژی باد توضیح داد: نظریه، طراحی و کاربرد. وایلی.
- برتون، تی، شارپ، دی.، جنکینز، ن.، و بوسانی، ای. (2011). کتابچه راهنمای انرژی باد. وایلی.
