uk
EnglishРусский

Вхід

Відновити пароль?

Немає облікового запису? Створи тут!

Всі статті >  Енергія вітру >  Властивості вітру

Serhii Korneliuk8 лип, 2019 • 5 хвилин читання

Властивості вітру

200Енергія вітру
Властивості вітру

Вітер- це спрямоване переміщення повітряних мас. Вітрову енергію можна розглядати як одну з форм прояву сонячної енергії.

Вітер згодом змінюється. У більшості регіонів спостерігаються значні сезонні зміни вітрових потоків. Причому в зимові місяці швидкість вітру зазвичай вище, ніж влітку. Денні зміни швидкості вітру спостерігаються, як правило, поблизу морів і великих озер. Вранці сонце нагріває землю швидше, ніж воду, тому вітер дме в напрямку узбережжя. Увечері ж земля остигає швидше, ніж вода, тому вітер дме від узбережжя.

Швидкість вітру залежить від висоти над рівнем землі. Ближче до землі вітер сповільнюється за рахунок тертя об земну поверхню. Таким чином, вітри бувають сильнішими на великих висотах по відношенню до землі. Для сільськогосподарських полів і пустельних територій при збільшенні висоти над поверхнею землі в два рази спостерігається збільшення швидкості вітру на, близько, 12%.

На швидкість вітру значно впливають географічні умови і характер земної поверхні, включаючи різні природні і штучні перешкоди, такі, як пагорби і ін .., А також дерева і будівлі. З цієї причини ВЕУ розташовують, по можливості, на піднесених і віддалених від високих дерев, житлових будинків та інших споруд місцях, оскільки такі перешкоди знижують швидкість вітру і призводять до завихрень потоку, що утрудняють конвертацію енергії вітру.

Середньорічна швидкість вітру (Vс.р.) характеризує вітровий потенціал території. Це швидкість вітру, яка визначається як середнє арифметичне значення всіх спостережуваних швидкостей вітру протягом року. Середні швидкості вітру можуть бути обчислені і для інших періодів, наприклад: місячні, денні, погодинні.

Кінетична енергія A, що міститься в повітряному потоці, залежить від його маси m та швидкості V, і може бути знайдена за допомогою формули:

A=mV22t

Якщо ж в цю формулу підставити значення маси повітря, що протікає через вітроколесо двигуна за 1 секунду, то отримаємо вираз для секундної енергії потоку, або, що те ж саме, для його потужності:

P=ρFV32

де ρ=γg – масова щільність повітря;

γ – Питома вага повітря;
g – Прискорення сили тяжіння;
F – Площа, по якій протікає повітряний потік;
V – Швидкість вітру.

Величина питомої ваги повітря залежить від значення барометричного тиску і температури:

ρ=ρ0BT0B0T=0.125B273+15760273+t0

де ρ0=0.125kg·s2m4– масова щільність повітря при температурі t=15°C та атмосферному тиску B0=760мм.рт.ст;

B та – відповідно атмосферний тиск, мм. рт. ст., та температура повітря в нових умовах;
T0 та T – абсолютні температури повітря при 15ºC та в нових умовах.

З другої формули видно, що секундна енергія, або потужність потоку, пропорційна кубу швидкості, тобто, якби швидкість вітру збільшилася, наприклад, в два рази, то енергія повітряного потоку зростає в 23=8 разів. Таким чином, середня швидкість вітру 5 м/с може дати приблизно в 2 рази більше енергії, ніж вітер із середньою швидкістю 4 м/с. Також, потужність, що розвивається вітродвигун, змінюється пропорційно квадрату діаметра вітроколеса, тобто при збільшенні діаметра в 2 рази, потужність, при тій же швидкості вітру, зростає в 4 рази.

Характеристики вітру вимірюються на метеостанціях. На поверхні швидкість вітру визначається за допомогою анемометра (анеміїпо-грецьки, означає вітер). Офіційно прийнята висота вимірювання швидкості вітру - 10 метрів від поверхні землі. Метою цього є виключити вплив приземної турбулентності і тертя повітря об поверхню.

Існують різні типи анемометрів, що використовують пропелер або обертові чашечки. Вони вимірюють дійсну швидкість вітру, тому що рухаються разом з вітром. Трубка Піто і плаваюча кулька - анемометри іншого типу, свідчення яких, змінюються відповідно до щільності повітря (залежить від температури і висоти), вони визначають швидкість вітру по його динамічним тиском. Покази мало залежать від висоти, температури і вологості.

Дані про швидкість і напрямку вітру, надходять в центр обробки погоди кожні 3 години. При цьому автоматично робиться осреднение показань за направленням і швидкості вітру за 10 хв, що передують строку спостереження. А поривами вважається максимальний показник швидкості вітру протягом 2 хвилин за даний термін спостереження (3 години). Термін спостереження строго регламентований по грінвічським часу, це - 00:00 год 03:00 год, 6:00 год, 09:00, ч, 12:00 год, 15:00 год, 18:00 год і 21:00 год.

На основі даних багаторічних спостережень швидкостей вітру в різних куточках світу складаються спеціалізовані карти вітрів.

Схожі публікації:

#6 / Вітряк «NoName-1» / заміри напруги тестової котушки
Енергія вітру

#6 / Вітряк «NoName-1» / заміри напруги тестової котушки

Детальніше
#4 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів перший етап / залипання / звук генератора
Енергія вітру

#4 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів перший етап / залипання / звук генератора

Детальніше
#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів
Енергія вітру

#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів

Детальніше
#5 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів - другий етап (шуба, бандаж)
Енергія вітру

#5 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів - другий етап (шуба, бандаж)

Детальніше

Ми використовуємо файли cookie для персоналізації вмісту та реклами, надання функцій соціальних медіа та аналізу трафіку. Ми також ділимось інформацією про ваше використання нашого веб-сайту з нашими соціальними мережами, партнерами з реклами та аналітики, які можуть поєднувати його з іншою інформацією, яку ви їм надали, або яку вони зібрали під час використання ваших послуг