Құрамалы қалақшаларына ие жел турбинаның жұмыс тиімділігін эксперименттік зерттеу
Авторлар
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No2/31-37Кілт сөздер:
Жел энергетикалық қондырғы, құрамалы қалақшалар, Т-1-М аэродинамикалық құбыр, ағын жылдамдығы, маңдайлық кедергі күші, көтергіш күші, Рейнольдс саныАңдатпа
Берілген мақалада әртүрлі орап ағу параметрлері кезіндегі жел энергетикалық қондырғысының аэродинамикалық сипаттамалары зерттелген. Осы мақсатта қозғалмайтын қалақшаларға ие айналмалы цилиндрлер түріндегі құрамалы күш элементтері бар қондырғының эксперименттік үлгісі жасалды. Ауа ағынының жылдамдығы 3-тен 12 м/с-қа дейін өзгерді. Жел энергетикалық қондырғының аэродинамикалық күштерінің ағын жылдамдығына тәуелділігі зерттелді. Ауа ағынының жылдамдығынан цилиндрге қатысты қозғалмайтын қалақшаның α бұрышының өзгеруін зерттеу бойынша эксперимент нәтижелеріне талдау жүргізілді. Маңдайлық кедергі күші мен көтергіш күштерінің ағын жылдамдығына тәуелділігі бойынша график құрылды. Қозғалмайтын қалақшаның цилиндрге қатысты α=0° минималды бұрышта көтергіш күш пен маңдайлық кедергі күшінің мәні жоғары екендігі анықталды. Маңдайлық кедергі күші мен көтергіш күшінің коэффициенті Рейнольдс санына тәуелділігінен Re=1•105 кезде 0º градус бұрышта көтергіш күші коэффициентінің минималды мәні 0,012 Н және маңдайлық кедергі күші коэффициентінің максималды мәні 10,07 Н екендігі анықталды. Қондырғының жұмыс тиімділігін арттыру үшін көлденең осьті цилиндрлерді айналдыру кезінде қозғалатын қосымша күшті қолдануға болатындығын эксперимент нәтижелері көрсетеді. Алынған нәтижелер желдің төмен жылдамдығында жұмыс істейтін құрамалы қалақшаларға ие жел энергетикалық қондырғыларын әзірлеу және зерттеу кезінде пайдаланылуы мүмкін.
References
Tasneem Z., Noman A.A., Das S. K., Saha D. K., Islam R., Ali F., Badal F.R., Ahamed H., Moyeen S. I., Alam F. (2020) An analytical review on the evaluation of wind resource and wind turbine for urban application: Prospect and challenges. Developments in the Built Environment. 4, 100033. DOI:10.1016/j.dibe.2020.100033.
Boiko N. (2023) Winds of change in the economy of Kazakhstan's future. Available at: https://dknews.kz/ru/eksklyuziv-dk/293675-veter-peremen-v-ekonomike-budushchego-kazahstana. [in Russian]
Yershina A.K., Sakipova S.E. (2020) A method for increasing the efficiency of a wind turbine. Eurasian Physical Technical Journal. 17, 2(34), 73 – 77. DOI:10.31489/2020No2/73-77.
Mabrouk I.B., El Hami A. (2019). Effect of number of blades on the dynamic behavior of a Darrieus turbine geared transmission system. Mechanical Systems and Signal Processing, 121, 562-578. DOI:10.1016/j.ymssp.2018.11.048.
Kishinami K., Taniguchi H., Suzuki J., Ibano H., Kazunou T., Turuhami M. (2005). Theoretical and experimental study on the aerodynamic characteristics of a horizontal axis wind turbine. Energy, 30(11-12), 2089-2100. DOI:10.1016/j.energy.2004.08.015.
Fujisawa,N., Gotoh F. (1994) Experimental study on the aerodynamic performance of a Savonius rotor. DOI:10.1115/1.2930074.
Shigemitsu T., Fukutomi J., Toyohara M. (2016) Performance and flow condition of cross-flow wind turbine with a symmetrical casing having side boards. International Journal of Fluid Machinery and Systems, 9(2), 169-174. https://doi.org/10.5293/IJFMS.2016.9.2.169
Tanasheva, N.K., Tleubergenova, A.Zh., Shaimerdenova, K.M., Minkov, L.L. & Uzbergenova, S.Zh.(2021). Investigation of the aerodynamic forces of a triangular wind turbine blade for the low wind speeds. Eurasian physical technical journal, 18(4 (38)), 59-64. DOI:10.31489/2021No4/59-64.
Tleubergenova A.Z., Dyusembayeva A.N., Tanasheva N.K., Kyzdarbekova S.S., Mukhamedrakhim A.R. (2023) Analysis of aerodynamic characteristics of a two-bladed wind power plant containing combined power elements. Bulletin of the Karaganda University" Physics Series", 111(3), 143-150. DOI:10.31489/2023ph3/143-150.
Battisti L., Benini E., Brighenti A., Dell’Anna S., Castelli M.R. (2018) Small wind turbine effectiveness in the urban environment. Renewable energy, 129, 102-113. DOI:10.1016/j.renene.2018.05.062.
Luo D., Huang D., Wu G. (2011) Analytical solution on Magnus wind turbine power performance based on the blade element momentum theory. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 3(3). DOI:10.1063/1.3588039.
Lukin A., Demidova G.L., Lukichev D.V., Rassõlkin A., Kallaste A., Vaimann T., Belahcen A. (2020). Experimental prototype of high-efficiency wind turbine based on magnus effect. 27th International Workshop on Electric Drives: MPEI Department of Electric Drives 90th Anniversary (IWED). 1-6. DOI:10.1109/IWED48848.2020.9069565.
Tanasheva N.K., Bakhtybekova A.R., Shaimerdenova G.S., Sakipova S.E., Shuyushbaeva N. (2022) Modeling aerodynamic characteristics of a wind energy installation with rotating cylinder blades on the basis of the Ansys Suite. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 95(2), 457-463. DOI:10.1007/s10891-022-02500-3.
Tleubergenova A.Z., Tanasheva N.K., Shaimerdenova K. M., Kassymov S.S., Bakhtybekova A.R., Shuyushbayeva N.N., Ranova G.A. (2023) Mathematical modeling of the aerodynamic coefficients of a sail blade. Advances in Aerodynamics, 5(1), 14. DOI:10.1186/s42774-023-00140-6.
Downloads
Түсті
Өңделді
Қабылданды
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
