ساخت توربین بادی-جلسه هفتم

  اهداف جلسه:
آشنایی با محاسبه ی توان در توربین های بادی
10- فرمول باد
برای محاسبه ی فرمول باد، باید مقدار سه متغیر را بدانید:
1.چگالی هوا. در فیزیک، چگالی را با نماد « ρ» نشان می دهند.(این نماد نشانگر جرم گاز بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب است؛ برای هوا، مقدار آن 22/1 است.)
2.سرعت باد غالب (v) بر حسب متر بر ثانیه(m/s).
3.مساحت سطح مقطع (A) بر حسب متر مربع 2m، که برای به دست آوردن آن باید توان باد را حساب کرد.
فرمول توان باد:
                                                                    N=0/5× ρ × A×V   
 حرف یونانی «رو» است که برای چگالی استفاده می شود. N توان است. A مساحت سطح مقطع است. 3v یعنی سرعت سه بار در خودش ضرب شود.
فرض کنیم باد روی یک آسیای بادی، که سطح پره ی آن 1 متر مربع است، با چگالی 22/1 =  و سرعت 10 متر بر ثانیه یا 36 کیلومتر بر ساعت(1000 = 10  10  10 = 3v) اثر می گذارد. توان حاصل در روتور عبارت است از 5/0  22/1  1  1000 = 610 وات.
10-1- پره ی آسیای بادی چگونه از باد انرژی می گیرد؟
اکنون به راز حقیقی آسیای بادی می رسیم: این که چگونه انرژی جنبشی را از باد می گیرد و آن را به حرکت چرخشی(دورانی) تبدیل می کند. ما با یک آزمایش، از این راز پرده برمی داریم.
 10-2- جمع نیروها و تجزیه ی آن ها
شما می توانید نیروهای غیر هم اندازه و غیر هم جهت را از طریق بازنمایی آن ها به صورت بردار، با هم جمع کنید. طول بردار نشانگر بزرگی نیرو و جهت آن نشانگر راستای نیرو است. از دو نیروی منفرد(بردار یکه) نیروی سومی به نام یرآیند حاصل می شود. اگر آن ها بر یک نقطه ی مشترک اثر کنند، می توانید از طریق ترسیم متوازی الاضلاع نیرو، آن ها را با هم جمع کنید. برای هر نیرو یک خط موازی از مبدأ نوک بردار نیروی دیگر رسم کنید. محل تقاطع این خطوط موازی، نقطه ی انتهایی نیروی برآیند است.
عکس این مطلب نیز صادق است. شما می توانید یک نیروی معلوم را به دو نیروی منفرد تجزیه کنید که جهت آن ها را می دانید اما بزرگی آن ها را می خواهید تعیین کنید. در آزمایش 5، همین کار را برای تعیین نیروها انجام خواهید داد.
 
                                             به وسیله ی متوازی الاضلاع نیرو می توانید نیروها را با هم جمع کنید
10-3- آزمایش 5: باد روی سطح شیب دار
وسایل لازم: سشوار، کارت پستال، نوار چسب
همه ی پره های روتور را دربیاورید، یک عدد میل بلند را در توپی فرو کنید، کارت پستال را از محل تای آن به دو نیم کنید و یک نیمه ی آن را با نوار چسب به میل بچسبانید، طوری که نسبت به باد سشوار وضعیت تخت(زاویه ی قائم) داشته باشد. این همان پره ی آزمایشی شماست. دستگاه را لب یک میز قرار دهید. اکنون سشوار را جلوی پره بگیرید تا باد(نه خیلی شدید) به آن بوزد. تقریبا حرکتی نمی کند.
تکلیف:
آزمایش 5 را انجام دهید و از آن گزارش تصویری تهیه کنید
محل بازدید:
از سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق بازدید کنید.
منبع مطالعه:
کتاب انرژی در آینده. نویسنده: کریس آکسلید، مترجم: حسن سالاری.
تنظیم کننده: محبوبه همت

 مطالب مرتبط:
ساخت توربین بادی-جلسه اول
ساخت توربین بادی-جلسه دوم
ساخت توربین بادی-جلسه سوم
ساخت توربین بادی-جلسه چهارم
ساخت توربین بادی-جلسه پنجم
ساخت توربین بادی-جلسه ششم
ساخت توربین بادی-جلسه هفتم
ساخت توربین بادی-جلسه هشتم
ساخت توربین بادی-جلسه نهم
ساخت توربین بادی-جلسه دهم
ساخت توربین بادی-جلسه یازدهم
ساخت توربین بادی-جلسه دوازدهم