Projektuję turbinę wiatrową o mocy 1300 W.
Modelowałem napięcie wyjściowe generatora prądu przemiennego na podstawie następujących szczegółów:
- Liczba zwojów cewki = 300.
- Grubość drutu miedzianego = 1,02 mm.
- Znając gęstość miedzi, obliczyłem ciężar cewki na 4,39 kg.
- Natężenie pola magnetycznego = 1,24 T. ( oto specyfikacja magnesu )
- Powierzchnia = 1 m 2 .
- Prędkość obrotowa = 45 obr./min.
Podłączyłem te liczby do równania napięcia wyjściowego:
aby uzyskać wartość 1753 V. Zakładam, że mój generator wygeneruje co najmniej 0,74 A, aby uzyskać moc 1300 W.
Następnie zamodelowałem swoją turbinę. Użyłem równania:
obliczyć moc wirnika. Założyłam:
- Moja turbina byłaby wydajna w 30%.
- Prędkość wiatru wynosiłaby 10 m / s.
- Powierzchnia zamiatana przez łopaty wynosiłaby 2,63 m 2 .
- Gęstość powietrza wynosiłaby 1,25.
Po podłączeniu tych wartości uzyskuję wydajność 493 W. Jednak stwierdzam, że prędkość wirnika jest znacznie powyżej 45 obr / min. To równanie daje stosunek prędkości szczytowej turbiny:
Wiedząc, że optymalny stosunek prędkości dyszy turbiny trzyłopatkowej wynosi 4,2, promień łopaty wirnika wynosi 0,915 m, a prędkość powietrza wynosi 10 m / s, a prędkość kątowa wynosiłaby 45,9 rad / s lub 440 obr./min.
Jak mogę uzyskać 1300 W z tej turbiny, kiedy teoretyczna wydajność z mocy wirnika wynosi tylko 493 W, mimo że mój wirnik powinien obracać się z prawidłową prędkością obrotową, aby generator mógł wytwarzać 1300 W?
źródło
Converting this to rpm would yield 440 rpm
To dość szybko jak na turbinę wiatrową. Prawdopodobnie rozpadnie się na kawałki.Odpowiedzi:
Nie sądzę, żebyś naprawdę zaprojektował turbinę wiatrową o mocy 1300 W. Państwo założyć swoją generator będzie w stanie produkować niezbędną prąd ale aby móc produkować 1300 W trzeba zbudować turbinę wiatrową na tyle duży, biorąc pod uwagę jego skuteczność.
Zobacz także „Duetette, Numeryczne implikacje solidności i liczby łopat na działanie wirników turbin wiatrowych o poziomej osi , 2003” na temat wpływu liczby łopat na współczynnik mocy.
źródło