دانلود شبیه سازی ضریب توان در توربین های بادی با در نظر گرفتن محدودیت بتز

خلاصه:

در این پروژه به ارائه شبیه سازی ضریب توان (CP) در توربین های بادی با در نظر گرفتن محدودیت بتز (Betz limit) پرداخته ایم. این شبیه سازی در محیط ام فایل متلب نوشته شده و به گونه ای است که قابل تغییر می باشد. این شبیه سازی بر اساس اصول و مبانی فرمول اصلی Cp نوشته شده است. حد بتز (Betz)، حداکثر بیشینه نظری برای یک توربین باد، ابداع شده توسط فیزیکدان آلمانی، آلبرت بتز ، در سال 1919 می باشد. بتز، استنباط کرد که این مقدار 59.3% است بدان معنا که حداقل تنها 59.3% از انرژی جنبشی باد را می توان برای چرخاندن توربین و تولید برق، مورد استفاده قرار داد. در واقعیت، توربین ها نمی توانند به حد بتز برسند و بازده معمول در محدوده 35 تا 45 درصد است. توربین های باد با کاهش سرعت باد گذرنده برای استخراج انرژی عمل می کند. اگر یک توربین باد 100% بازده داشته باشد، آنگاه همه باد بطور کامل هنگام تماس با توربین متوقف می شود- و با فقط نگاه کردن به یک توربین بادی، این امر غیرممکن است. برای توقف کامل باد، هوا از مسیر پشت توربین بیرون نمی رود و این می تواند بیشتر از وارد شدن هوا جلوگیری کند- و باعث توقف چرخش توربین شود.

متلب
قیمت دانلود مقاله
17,300تومان
گزارشکار: ندارد شبیه سازی : دارد (متلب)
شرح موضوع

آلبرت بتز یک فیزیکدان آلمانی بود که در سال 1919 نتیجه گرفت که هیچ توربین بادی نمی تواند بیش از 59.3% از انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی برای چرخش یک روتور، تبدیل کند. تا امروز به آن حد بتز یا قانون بتز می گویند. این حد، با عدم بازده مولد، ارتباطی ندارد اما یکی از ماهیت های اصلی و مهم خود توربین های باد است. توربین های باد، با کاهش سرعت باد، انرژی استخراج می کنند. برای اینکه یک توربین باد 100% بازده داشته باشد نیاز به متوقف کردن 100% باد دارد- اما سپس روتور باید یک دیسک جامد و بدون پره باشد و در نتیجه چرخش نمی کند و هیچ انرژی جنبشی تبدیل نمی شود. در طرف دیگر، اگر یک توربین باد با فقط یک تیغه روتور داشته باشیم، اکثر باد گذرنده از آن ناحیه جاروب شده بوسیله تیغه توربین کامل تیغه را رد می کند و بنابراین انرژی جنبشی باد بکار گرفته نمی شود و کاهش نمی یابد.

 

بازده توان توربین بادی واقعی

بازده توان بیشینه نظری هر طرح از توربین بادی 0.59 است (یعنی بیشتر از 59% انرژی حمل شده توسط باد بوسیله یک توربین باد قابل استخراج نیست). همچنین بعد از اینکه الزامات مهندسی یک توربین باد (بخصوص استحکام و دوام) را مدنظر قرار دهید، آن محدودیت واقعی بسیار کمتر از حد بتز و با مقادیر 0.35 تا 0.45 می شود که این حتی در بهترین طراحی های توربین های باد، معمول است. هنگامی که بازده های دیگر یک سیستم توربین باد کامل را مدنظر قرار می دهید- برای مثال، مولد، یاتاقان ها، انتقال قدرت و غیره- تنها 10 تا 30 درصد از توان باد حتی واقعاً به برق مفید تبدیل می شود.

این شبیه سازی در نرم افزار متلب انجام شده و در ادامه نیز بخشی از نتایج خروجی قرار داده شده است:

محدودیت بتز (Betz limit) 1

محدودیت بتز (Betz limit) 2


دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود شبیه سازی ضریب توان در توربین های بادی با در نظر گرفتن محدودیت بتز”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تمامی حقوق مادی و معنوی برای سایت سیگمالند محفوظ است.