1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Критерий истинной величины выработки по сравнению с определенной по о ср !оЧ„ рср 4. Критерий средней разницы скоростей по соседним отсчетам 1р( 100 ср Значения о, заключенные в скобки, означают: среднее и среднеквадратичное значения всех отклонений от и,р, среднее значение о*, вычисленное для всех точек, и среднюю скорость ветра в соседних точках. В частности, для четырех точек, расположенных в вертикальной плоскости на окружности диаметром !8 м при и, = 19,5 в 22,5 м/сек, было получено: 1ар(, — 100= 4,6 — 8%; ср 18Р!ср — ! 00 = 5 — 10'/,; Ср 282 з = 1,033 — 1,052; "рр — "Р 100 0 9 1 46Р/ И„ Ер Исследования, проводившиеся под руководством проф.
Ю. Юля (), Юцп!) в Дании [Л, 23], привели к еще большей разнице в величинах скоростей ветра в соседних точках: при одновременном измерении скоростей ветра в двух точках, расположенных на горизонтали, перпендикулярной направлению ветра, в 22 м друг от друга, им получена разница в 30вй. Благодаря этому ветроколесо и башня ветродвигателя, кроме ударных нагрузок, могут подвергаться вращающему моменту, вызывающему дополнительные механические напряженна величи~ной до 20% от суммарных напряжений даже вслучае частичной компенсации этого момента моментом от гироскопических сил.
Приборы для измерения скорости ветра и методы измерения, Измерительная аппаратура, которая применяется за рубежом при ветровых исследованиях, во многом отличается от применяемой в СССР, так же как и методы производства измерений. Ветровые исследования в Великобритании разделялись по методам измерений и роду приборов на три вида: !) наблюдения на всей территории района с помоцтыо интегральных анемометров, установленны~х на вьюоте 3,3 — 9 м и снабженных счетчиками или самопишущими устройствами; 2) наблюдения в отдельных точках с лучшими ветровыми условиями при двух-трех контактных анемометрах, установленных на разных уровнях до 21 м над землей и снабженных самописцами; 3) наблюдения несколькими различными приборами в местах, выбранных для сооружения опытных ВЭС, по программе, включающей исследование изменения скорости ветра с высотой и в зависимости от рельефа местности, а также исследования структуры ветра. При ветровых наблюдениях в США измерения производились с помощью трех-четырех анемометров в каждом пункте, установленных на разных уровнях на мачтах высотой до 56 м.
При наблюдениях в тяжелых 283 зимних условиях применялись специальные анемометры '. с обогревом чашек. При ветроэнергетических изысканиях во Франции, начатых в 1946 г. по программе, утвержденной Нацио-: нальным комитетом по ветроэнергетике, измерение ско-, ростей ветра производилось в 150 пунктах по территории всей страны. Приборы уста-' навливались большей частью на маяках 'и других готовых опорах на вьюоте от 5 до 300 м. В числе, пунктов чтаблюдения была Эйфе-- лева башня (высота 300 м). В кагчестве измерительного прибора во всех пунктах нов~ой сети был . принят анемометр специальной конструкции, показывавшмй не- ",.
посредственную величину энергии, которая может быть получена в данных ветровых условиях си аа Д с площади поперечного сечения в 1 ми (см. ниже). Среди применяемых в разных странах ветроизмерительных при- ..' боров представляют интерес следующие: 1. Малоинерционный электро- анемометр с лопастями из пробкового дерева, применяемый ЕКА (Великобритания) для измерения скорости ветра за очень малые 555 промежутки времени (менее Рис. 8.3. счетчик энергии 2 сек), Анемометр имеет генераветра.
тор переменного тока с возбуж- дением от постоянных магнитов. Число перемен тока учитывается электронным счетчиком импульсов. По числу перемен за данный промежуток времени определяются скорость вращения анемометра и соответствующая ей скорость ветра. Этим анемометром. монино измерять скорости ветра от 0,9 до 67 м/сек. 2. Счетчик энергии ветра, изготовляемый во Франции (рис. 6-3). Прибор состоит из анемометра, имеющего четырехлопастное роторное ветроколесо, вращающее 284 генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, и приемника в виде специального счетчика активной электроэнергии. Постоянные электрической цепи и счетчика подобраны так, что показания последнего пропорциональны сумме кубов скорости ветра (Хоа).
Шкала счетчика отградуирована на величину энергии, отнесенной к 1 ма площади, ометаемой ветроколесом. Анемометр начинает давать показания при о= =' 3 м/сек и рассчитан на прочность при скорости ветра до 50 м/сек. Прибор, прост в эксплуатации, но не дает распределения энергии по времени. 3. В ФРГ фирмой АЕП выпускается регистратор системы Феррари, используемый для работы с контактным анемометром н регистрирующий распределение скоростей ветра. Прибор имеет соленоид, приводящий в действие перфоратор. При замыкании цепи соленоида перфоратор 'пробивает отверстия в движущейся бумажной ленте.
Перфорированная лента пропускается через счетный механизм прибора, который подсчитывает число промежутков разной длины между отверстиями, соответствующими разным скоростям ветра, и группирует их по частям суток. Таким образом, прибор сразу определяет повторяемость скоростей ветра и их суточный график. 4, Малоинерционный анемометр для измерения скорости порывов (буревой анемометр), разработанный ЕКА (Великобритания) (рис. 6-4,а), имеет датчик в виде перфорированного шара диаметром 37 мм, насаженного на конец вертикального стержня. Стержень может отклоняться на некоторый угол от вертикали, поворачиваясь вокруг оси, проходящей через середину его длины. Нижний конец стержня прикреплен тонкой проволокой к пружинной диафрагме, которая приподнимается при отклонения ветром стержня с шаром.
Движение диафрагмы,при изменении скорости ветра передается аноду электронного преобразователя. Выходное напряжение преобразователя, почти прямо пропорциональное угловому смещению анода, измеряется малоинерционным регистрирующим вольтметром. Собственное время действия прибора составляет 0,1 сек. Такой же прибор с горизонтальным стержнем (рис, 6-4,б) служит для замера вертикальных составляющих порывов.
285 5. В Великобритании для исследования в лабораторных условиях влияния профиля холмов на скорость ветра используется испытательный стенд, на котором применяется электролитический метод определения скорости движения потока. Модель холма, выполненная из изолирующего материала, погружается в текущую жидкость (электролит), проводимость которой в разны~х сечениях над поверхностью модели нахо- Рис.
боь Малоинерниониые аиеиоиетры (Великобри- тания). дится в функциональной зависимости от скорости течения. Скорость потока определяется по измеренной силе тока. Исследования влияния на скорость ветра рельефа местности на моделях в аэродинамической трубе не применяются, так как считается невозможным избежать при этом влияния на результаты опыта поджатия воздушного потока стенками трубы. 6-6.
ИЗОЛИРОВАННЫЕ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Несмотря на то, что современные тенденции конструирования ветрозарядных агрегатов заключаются в повышении их быстроходности и совершенствовании регулирования ветродвигателя и электрической части, в частности, в переходе на генераторы с возбуждением от постоянных магнитов, большая часть выпускаемых 286 конструкций ветрозарядных агрегатов, кроме некоторых немецких, не явля~отся прогрессивны~ми, Лучшими типа. ми генераторов для ветрозарядных установок в Великобритании до сих пор считаются генераторы постоянного .
тока со встречной последовательной обмоткой возбуждения и трехщеточные генераторы, Генераторы с возбуждением от постоянных магнитов не применяются, так как за отсутствием стали с большой магнитной индукцией они получаются слишком больших габаритов. В Великобритании построен лишь опытный образец подобного агрегата 1)=2,5 м с генератором однофазного тока на 250 вт, 24 в. Распространенной является конструкция английского ветрозарядного агрегата «Фриляйт» фирмы Лукас (Бпсаз), Бирмингам, мощностью от 0,125 до 1 квт !Л. 22), Ветроагрегат Фриляйт Р=1,82 м имеет двухлопастное деревянное ветроколесо с жестки~ми лопастями, насаженное на вал генератора постоянного тока со смешанны~м возбуждением и работающее при 500— 1000 об/мии и Я„=7, Генератор работает параллельно с аккумуляторной батареей напряжением 24 в. Защита от перегрузки производится выводом ветроколеса из-под ветра благодаря эксцентричному расположению его по отношению к оси вращения головки двигателя.
Агрегат устанавливается на деревянном столбе. Он отдает мощность 200 вт при скорости ветра о=7,6 м/сек и 400 вт при скорости ветра О=10 м/сек, работая с доста- тОчнО высоким общим к. п. д., доходнщим до т) а =022. Более прогрессивные с точки зрения новизны конструкции ветрозарядных агрегатов имеются в ФРГ, где долгое время упорно работали над увеличением быстроходности ветродвигателей [Л. 24). На основе опытного однолопастного сверхбыстроходного ветродвигателя конструкции Р Бауэра (К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
