سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017

ساخت توربین بادی -جلسه یازدهم

اندازه گیری سرعت توربین بادی
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : یگانه داودی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
 اهداف جلسه:
اندازه گیری سرعت توربین بادی
14- آسیای بادی شما با چه سرعتی می چرخد؟
14-1- آزمایش 14-12: اندازه گیری سرعت چرخش
وسایل لازم: سازه ی اصلی مطابق شکل، یک چرخ دنده ی متوسط و یک چرخ دنده ی بزرگ، ریسمان به طول 5/1 متر، ساعت با عقربه ی ثانیه شمار، متر نواری
برای این آزمایش ها، روز و در صورت امکان جایی را انتخاب کنید که باد ثابت و نه چندان ملایمی داشته باشد. نخست، سرعت چرخش آسیای بادی شش پره را اندازه بگیرید. زاویه ی پره را بازبینی کنید(با مراجعه به تصویرهای زاویه ی پره). بادسنج را به دستگاه وصل کنید.
آسیای بادی را طوری نصب کنید یا نگه دارید که بتوانید به آسانی سرعت باد و عقربه ی ثانیه شمار ساعت را بخوانید. وزنه(چرخ دنده) را با حلقه ی شل به انتهای آزاد ریسمان ببندید تا هنگام برخورد چرخ دنده با محور، جمع نشود. ریسمان را آن قدر آزاد کنید تا چرخ دنده به زمین برسد. آسیای بادی را در مسیر باد قرار دهید و روتور را با دستتان نگه دارید. به بادسنج نگاه کنید و رقمی را که نشان می دهد، یادداشت کنید. در حالی که چشمتان به عقربه ی ثانیه شمار است، روتور را رها کنید تا آسیای بادی به کار بیفتد. زمان را تا لحظه ای که چرخ دنده به محور می رسد اندازه بگیرید. رقم ثانیه هایی را که گذشته است و تعداد دفعاتی را که ریسمان به دور محور پیچیده است، یادداشت کنید. به علت نسبت انتقال چرخ دنده(1:3)، باید تعداد پیچش های ریسمان را در 3 ضرب کنید. با تقسیم کردن تعداد پیچش ها بر تعداد ثانیه ها، سرعت چرخش را به دست خواهید آورد.
مثال: 40 پیچش در 5 ثانیه برابر است با سرعت چرخش 40:5 که می شود 8 دور در ثانیه.
آسیای بادی را به مدل 3 پره و پس از آن به مدل 2 پره تبدیل کنید و همان اندازه گیری های قبلی را انجام دهید. یادتان نرود که زاویه ی پره را درست تنظیم کنید. همچنین، بکوشید آزمایش ها را با سرعت باد یکسان انجام دهید تا اندازه هایتان قابل مقایسه باشند. در صورتی که روتور خود به خود راه نیفتاد، با دست فشار اندکی به آن وارد کنید.
خواهید دید که مدل های دو پره و سه پره دیرتر راه می افتند. این به این علت است که نسبت به مدل شش پره، سطح شیب دار کوچک تری را، به عنوان سطح تماس، در برابر باد قرار می دهند. اما زمانی که راه افتادند، بسیار تندتر می چرخند. بنابراین: هر چه آسیای بادی پره های کم تری داشته باشد، تندتر می چرخد. علت چیست؟
آسیاهای بادی با حداکثر چهار پره را سرعت بالا می نامند. اما اگر تعداد پره هایشان بیش تر باشد، آن ها را سرعت پایین می نامند. تعداد پره های بعضی از آسیاهای بادی به 50 می رسد. آسیاهای بادی امروزی عظیم سه پره دارند، بنابراین سرعت بالایند. علم آیرودینامیک در این آسیاها، نسبت به مدل های چهار پره، نقش برجسته تری ایفا می کند. اما چگونه می توانیم توضیح دهیم که آن ها گاهی دو ثانیه یا بیش تر وقت لازم دارند تا یک دور بچرخند.
ساخت توربین بادی-جلسه دهم
 14-2- نسبت سرعت
در مورد آسیای بادی به اصطلاح سرعت بالا، تعداد چرخش در هر ثانیه مطرح نیست، بلکه سرعت نوک پره ها مطرح است. این سرعت محیطی در بعضی از مدل های سرعت بالا به 300 کیلومتر در ساعت می رسد. این تقریبا همیشه از سرعت باد هم بیشتر است. میزان بیش تر بودن سرعت این آسیاهای بادی را با عدد نسبت سرعت(  یا حرف «لاندا» در الفبای یونانی) نشان می دهند. عدد لاندای مدل های دو پره 10 به پایین، مدل های سه پره در حدود 5، و آسیای بادی کلاسیک امریکایی در حدود 1 است.
14-3- آزمایش 17-15: بیایید نسبت سرعت را اندازه گیری کنیم
برای این آزمایش ها، روزی را انتخاب کنید که باد ملایم و ثابت می وزد و آهنگ چرخش را مانند آزمایش های 12 تا 14، در یکنواخت ترین وضعیت ممکن سرعت باد، اندازه بگیرید. نخست، روتور را با دو پره، سپس با سه پره و سرانجام با شش پره تجهیز کنید.
سرعت محیطی را با ضرب کردن آهنگ چرخش در محیط روتور(4/1 متر) محاسبه کنید. سرعت محیطی را بر سرعت باد تقسیم کنید تا نسبت سرعت به دست بیاید.

پس فرمول محاسبه ی نسبت سرعت از این قرار است:

                                   چرخش آهنگ ×= نسبت سرعت
                                      سرعت باد

تکلیف: نسبت سرعت چه چیزی را نشان می دهد؟
منبع مطالعه:
کتاب مجموعه انرژی های جایگزینی: گرمای درون زمین، انرژی گیاهی، انرژی آب، باد، خورشید. مترجم: محمود سالک.

 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

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین