Arụmọrụ Rotor Turbine Wind Turbine n'ọnọdụ Ifufe dị iche iche
Turbine ikuku na-agbanwe ike kinetic nke ikuku ka ọ bụrụ ike eletriki site na rotor (blades na hub) nke na-agbagharị ogwe jenerato. Agbanyeghị, arụmọrụ rotor anaghị "edozi" nke ukwuu; ọnọdụ ifufe na-agbanwe agbanwe ka oge na-aga na-emetụta ya nke ukwuu. Ọsọ ifufe, ọgba aghara, ntụziaka ifufe, njupụta ikuku, na ọbụna ihe dị egwu dịka ifufe na shear kwụ ọtọ na-ekpebi otú rotor si ejide ike nke ọma, oke ibu igwe ọ na-emepụta, na etu ike mmepụta si kwụsie ike. Isiokwu a na-atụle otu rotors turbine ikuku si arụ ọrụ n'okpuru ọnọdụ ifufe dị iche iche, yana ihe ndị e ji emepụta na njikwa eme iji nọgide na-arụ ọrụ nke ọma na ntụkwasị obi.
Isi ihe gbasara arụmọrụ Rotor: Ike, Toque, na Ike Coefficient
Ike dị na ifufe na-abawanye ngwa ngwa ka ọsọ ifufe na-aga n'ihu. N'ozuzu, ike echiche dị na iyi ifufe kwekọrọ na cube nke ọsọ ifufe (∝ v³). Nke a pụtara na obere mmụba na ọsọ ifufe nwere ike inye ike ike ka ukwuu. Rotor ahụ "na-ejide" ụfọdụ n'ime ike ahụ site na arụmọrụ aerodynamic ụfọdụ, nke coefficient ike (Cp) na-anọchite anya ya. Uru Cp enweghị ike ịgafe oke Betz (ihe dị ka 59,3%) n'ihi na rotor enweghị ike ijide ike niile na-akwụsịghị ikuku.
Arụmọrụ rotor daberekwa na oke ọsọ nke isi (TSR), nke bụ oke ọsọ nke isi agụba na ọsọ ifufe. Rotor nwere TSR kacha mma, ebe akụkụ ọgụ agụba na-emepụta ebuli kachasị elu na obere ndọkpụ. Ọ bụrụ na TSR dị ala, agụba na-akwụsị, na-ebelata arụmọrụ. Ọ bụrụ na TSR dị oke elu, ndọkpụ na-abawanye ma ibu ahụ na-abawanye, na-ebelatakwa arụmọrụ ma na-eme ka mkpọtụ dịkwuo elu.
Ọnọdụ Ifufe Dị Ala (N'okpuru Mbelata): Rotor Adịbeghị Irè
N'ọsọ ikuku dị ala, rotor na-adakarị n'okpuru oke mbelata (ọ na-abụkarị ihe dị ka m3–4/s na turbines ọgbara ọhụrụ). N'ọnọdụ ndị a, ike ikuku ezughị oke iji merie mfu igwe na eletriki (mgbagwoju anya na-ebu ibu, inertia rotor, mfu jenereta, na mfu njikwa), yabụ turbine ahụ anaghị emepụta ike bara uru. Arụmọrụ rotor na-agbasikwa ike iru TSR kachasị mma n'ihi na ntụgharị anaghị akwụsi ike. N'ụfọdụ atụmatụ, njikwa ga-ejide ma ọ bụ wepụta brek, gbanwee yaw, ma ọ bụ tinye atụmatụ mmalite iji belata iyi site na mgbanyụ ọkụ ugboro ugboro.
N'oge ifufe dị ala, ihe ịma aka kachasị bụ ime ka ikike mmalite dịkwuo mma na ịnọgide na-agbagharị n'enweghị oke ibu cyclic. Agụba nwere profaịlụ ikuku dị mma na ọnụ ọgụgụ Reynolds dị ala, yana sistemụ njikwa jenereta nwere ike ịmalite dị nro, na-enyere turbine aka ịrụ ọrụ nke ọma na mpaghara ikuku dị ala.
Ifufe Dị Mfe (Mpaghara nke 2): Imezu arụmọrụ kachasị elu
Mgbe ọsọ ikuku dị n'elu ebe a na-egbutu ya mana ọ ka dị n'okpuru ọsọ ikuku a tụrụ aro, rotor na-arụkarị ọrụ na "Mpaghara nke 2," nke bụ usoro ebe ebumnuche njikwa bụ ime ka njide ike dịkwuo elu. N'okpuru ọnọdụ ndị a, turbine ọsọ mgbanwe ga-agbanwe ọsọ rotor iji mee ka TSR dị nso na uru kacha mma. Site n'ịnọgide na-enwe TSR kacha mma, Cp nwere ike iru oke ya, na-ekwe ka ike ewepụtara mụbaa na v³.
N'oge a, rotor na-emepụta ike kachasị "akụnụba" n'ihi arụmọrụ dị elu na ibu nhazi a na-achịkwa nke ọma. Ọkpụkpọ agụba na-adịkarị n'akụkụ dị nta (ala ala) iji mee ka elu ikuku dịkwuo mma. Njikwa torque nke jenereta na-achịkwa ọsọ ntụgharị: ka ifufe si sie ike, otú ahụ ka torque e ji mee ihe iji nọgide na-enwe TSR ka mma.
Oke Ifufe Dị Nso (Mgbanwe): Ike Nwere Ike, Ibu Na-abawanye
Mgbe ifufe rutere ọsọ e nyere ikike (dịka ọmụmaatụ, 11–13 m/s dabere na imewe), turbine ahụ na-abanye na usoro mgbanwe. Ọ bụrụ na ike anọgide na-eso v³, jenerato na sistemụ eletriki ga-agafe ikike ha. Ya mere, atụmatụ njikwa na-agbanwe: uche na-agbanwe site na "ime ka ike dịkwuo elu" gaa na "igbochi ike na ibu." Nke a bụ ebe njikwa pitch na-aghọ ihe dị mkpa.
A na-atụnye rotor ahụ (a na-amụba akụkụ agụba) iji belata ibuli elu ma belata Cp, na-eme ka ike mmepụta dị gburugburu uru enyere. Ọ bụ ezie na ike eletrik ka kwụsiri ike, ibu aerodynamic na ike ọgwụgwụ nwere ike ịbawanye n'ihi ọgba aghara, shear, na mgbanwe na ntụziaka ifufe. A chọrọ nhazi agụba na-aza aza, nlekota ibu, na algọridim njikwa pitch iji gbochie oke mkpọtụ.
Ifufe Dị Elu (Mpaghara 3): Nọgide Na-enwe Ike na Nchekwa Aha
N'ikuku karịrị ọsọ ikuku e nyere, turbine ahụ na-egosipụta njirimara dị iche iche: a na-ejigide ike eletrik ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ mgbe niile, ebe rotor na-achụ àjà arụmọrụ aerodynamic iji nọgide na-enwe oke nhazi na nke jenereta. Ọkụ agụba na-abawanye ruo nku (belata akụkụ mwakpo), na-ebelata ibuli elu. N'okpuru ọnọdụ ndị a, rotor na-arụ ọrụ karịa dị ka sistemụ a na-achịkwa nke e mere iji "nọrọ na nchekwa" kama "iwepụta ike kachasị."
Ibu dị na rotor abụghị naanị site na oke ike ifufe kamakwa site na mgbanwe ngwa ngwa. Ifufe nwere ike ibute mmụba ike na oge mgbagọ na agụba na ụlọ elu. Ya mere, ọtụtụ turbines nke oge a nwere atụmatụ dịka njikwa pitch ngwa ngwa, sistemụ nchekwa ọsọ gabiga ókè, na ihe mmetụta iji chọpụta ibu dị oke njọ.
Ọgba aghara na ifufe: Ịrụ ọrụ nke ọma, Ike ọgwụgwụ
Turbine abụọ na-arụ ọrụ n'otu ọsọ ifufe nwere ike ịrụ ọrụ dị iche ma ọ bụrụ na ọkwa turbulence dị iche. Turbulence na-agbanwe akụkụ ifufe nke ihe na-eme, na-eme ka akụkụ mwakpo agụba gbanwee, na-eme ka ọ sie ike ịnọgide na-enwe Cp kacha mma. N'ihi ya, mmepụta ike nwere ike ibelata, ebe ibu ike ọgwụgwụ na-abawanye n'ihi usoro ibugharị ugboro ugboro.
Oké ifufe (mkpụmkpụ, nke na-agba ọsọ ọsọ) na-aka njọ: ha nwere ike ibute mmụba na ike mberede, kpalite nzaghachi olu ngwa ngwa, ma mee ka ike gwụ mgbọrọgwụ agụba na usoro ịnya ụgbọala. Njikwa ọgbara ọhụrụ na-ejikarị ụzọ "mbelata ibu", dị ka njikwa olu nkeonwe (IPC), nke na-agbanwe olu nke agụba ọ bụla iji belata ibu a na-anaghị ahụkarị n'oge oke ọgba aghara.
Mgbanwe Nduzi Ifufe na Ndozi Yaw
Rotor ahụ na-arụ ọrụ nke ọma mgbe ọ na-eche ihu ozugbo n'ikuku. Ọ bụrụ na yaw ezighi ezi (nkuku dị n'etiti ntụzịaka ifufe na axis rotor) emee, ebe a na-ehicha nke ọma ga-ebelata ma mmiri gafere agụba ahụ na-aghọ ihe na-adịghị mma. Ihe si na ya pụta bụ: ike belatara na ibu dị elu, ọkachasị ibu dị n'akụkụ na nacelle na ụlọ elu. Sistemụ njikwa yaw na-arụ ọrụ iji tụgharịa nacelle iji mee ka rotor "kpọchie" gaa n'akụkụ ifufe, mana nzaghachi yaw dị oke ike nwekwara ike ibute mmebi na ibu ndị ọzọ. Ya mere, njikwa yaw na-enwekarị eriri deadband (mpaghara ndidi) iji gbochie ya ịgagharị mgbe niile na obere mgbanwe.
Ntucha Ifufe na Profaịlụ Vertical: Ibu Adịghị nhata na Agụba
Mkpụcha ikuku bụ mgbanwe ọsọ ifufe na ịdị elu ya. Na rotors buru ibu nke dayameta, akụkụ elu nke rotor nwere ike ịnweta ifufe siri ike karịa akụkụ ala. Nke a na-emepụta nkesa ike na-adịghị nhata n'otu ntụgharị agụba, na-akpata ibu cyclic na agụba, hub, na ụlọ elu. Mkpụcha na-emetụtakwa atụmatụ njikwa: n'okpuru ọnọdụ ịkwa akwa siri ike, njikwa pitch na torque ga-eburu n'uche ibugharị ugboro ugboro iji zere ike ọgwụgwụ ihe ngwa ngwa.
N'ebe dị nso n'elu (n'elu mmiri), shear na-esi ike karịa n'ihi esemokwu elu na ihe mgbochi dịka osisi ma ọ bụ ụlọ. N'aka nke ọzọ, n'ụsọ oké osimiri, ọ na-adịkarị mfe ịgbasa ma na-ebelata mkpụcha, nke na-eme ka rotor rụọ ọrụ nke ọma ma na-emepụta ike mgbe niile.
Njupụta Ikuku, Okpomọkụ, na Elu: Ike Ifufe Abụghị Otu
Na mgbakwunye na ọsọ, njupụta ikuku (ρ) na-emetụta ike dị. Ikuku oyi na nrụgide dị elu nwere njupụta ka ukwuu, na-enye rotor ohere ịmepụta ike ka ukwuu n'otu ọsọ ifufe. N'aka nke ọzọ, n'ebe dị elu ebe ikuku dị gịrịgịrị, ike ifufe dị irè na-ebelata. Nke a dị mkpa maka nhazi ebe turbine na nhazi usoro ike. Ndị ọrụ kwesịkwara ịtụle na mgbanwe oge na okpomọkụ na nrụgide nwere ike ịgbanwe mmepụta ike ọbụlagodi na ọnụ ọgụgụ ọsọ ifufe yiri ka ọ na-agbanwe agbanwe.
Ọnọdụ dị oke njọ na mbelata: Nchedo kachasị
Mgbe ifufe ruru uru e ji ewepụ ya (nke na-abụkarị ihe dị ka m20–25/s), a na-emechikarị turbine ahụ iji gbochie mmebi. N'ọnọdụ dị oke njọ, ibu aerodynamic nwere ike ịgafe ụkpụrụ imewe, na-eme ka ohere nke ịda ada dịkwuo elu. Usoro mmechi gụnyere ịtụnye agụba n'ọnọdụ nku, ịgbaji rotor, na ịkpọchi sistemụ yaw. Ozugbo ifufe belatara ma kwụsie ike, enwere ike ịmaliteghachi turbine ahụ site na usoro nchekwa.
Penutup
Arụmọrụ rotor ikuku bụ nsonaazụ nke mmekọrịta dị mgbagwoju anya n'etiti ikuku agụba, njikwa ọsọ na pitch, na njirimara ikuku ebe. N'ikuku dị ala, ihe ịma aka bụ ịmalite na ịnọgide na-enwe ntụgharị; na ifufe dị ala, rotor na-arụ ọrụ nke ọma na TSR kachasị mma; ọsọ dị nso na karịa nke a tụrụ anya ya, a na-elekwasị anya na mmachi ike na mbelata ibu; ebe ọgba aghara, ifufe, shear, na yaw ezighi ezi nwere ike ibelata arụmọrụ ebe ọ na-abawanye ihe egwu nke ike ọgwụgwụ nhazi. Site na imewe agụba kwesịrị ekwesị, njikwa dị elu (pitch, torque, yaw, na ọbụna pitch nkeonwe), na nhọrọ ebe ejiri nlezianya họrọ, rotor nwere ike ịmepụta ike kachasị elu ebe ọ na-anagide ọtụtụ ọnọdụ ifufe n'oge ọrụ turbine ahụ.
