3. Монсън O.W. Армин J.Hill. Overshot и текущата водни колела // Бюлетин 398. Държавния университет в Монтана. САЩ.
Киргизстан - планинска страна с много реки и голям воден баланс. Широкото за електроенергия в отдалечени райони, получен водноелектрическа - ниска мощност, поради икономически препарат, наличността и голям обем водна енергия потенциал на малки реки. огромното мнозинство energoustroystv The за генериране на електрическа енергия се използва като хидравлични турбини, и само малка част - водни колела.
Това се обяснява с факта, че hydroturbine, издаден на производството, широко и имат предимство в скорост на въртене, надеждност и технологичността производство, въпреки че изисква голямо налягане и скорост на преминаване през него вода, което ограничава тяхното приложение реки и резервоари, консерванти, относително воден баланса на годината. водни колела А се използват предимно като помпа за повдигане на водата в реките земеделско ползване ниско налягане и скорост.
Причините за разпространението на малки водни колела - ниска скорост, голям размер и сложност на избора на механичната енергия. В същото време, простотата на техния дизайн, достъпна услуга, лекота на употреба, ниска цена на оборудване на канал за инсталиране, високата ефективност при ниски глави и ниски скорости, че е широко разпространена в селските райони (равнините) Киргизстан го прави привлекателен за използване като хидравличен [1, 2].
На устройството, за да води водния поток колела са разделени на вертикални и хоризонтални; относно използването на енергията на водата - чрез налягане и гравитацията, при получаване на водния поток - verhneboynye и sredneboynye nizhneboynye. Водно колело структура може да бъде разделена на три части:
2) проп (греди) за фиксиране на лопатките, фиксирани на оста;
3) ножове. Обикновено тяхната ефективност (от всички видове) е в интервала 0,3-0,8 [3].
Фиг. 1. движение на острието в потока на водата
Тъй енергия се прехвърля директно в системата на острието - проп - ос, и ефективността на колелото на водата зависи от тяхната конструкция. В този случай, ние считаме процеса на прехвърляне на енергия (на Потенциална и кинетична) на водния поток към лопатката - вход ветропоказател в струята вода и силите, които действат върху него от потока и да го избегнат. При изчисляване на ножовете са приети като удължени правоъгълници с прави страни.
Потокът вода притиска острието перпендикулярно на нейната равнина, а ъгълът между потока от вода и острието е 90 °, когато лопатката е изцяло или максимално потапя във воден поток [4]. По това време, максимално преминаване на водния поток на енергията на острието, че ние ще покажем математически за едно острие, потопен във водна струя. Фиг. 1 вода поток засяга областта на лопатката, потопени във вода, и се влива около него. По това време, потокът вода работи, преместване на острието от определено разстояние. Това разстояние се определя въртящ момент на централната ос на водното колело. Също така е показана на ъгъла на атака на острие воден поток. От комбинация от фактори (тегло, скорост и ъгъла на атака) варира полезна работа или сила на блока с ножчета, както е обсъдено по-долу.
Да започнем с това, извършена от водния поток чрез завъртане на колелото на вода работата е формиран от промяната на кинетичната енергия:
където m - маса на вода в качеството на острието по време на килограм; - начална скорост на водния поток, м / сек; - скорост на крайния воден поток, м / сек; F - сила, в резултат на движението на колелото на вода с линеен ф, скорост Н.
Промяна на скоростта на водата е равна на линейната скорост на вода колело ф. след това
където ρ - плътност на вода, кг / м3; л - дълбочина на потапяне на листа на ножовката, m; и - му напречно сечение, m2; ф - скоростта на входящата вода поток; # 8710; т - времето скоростта на водно колело S; - ъгъл острие на атака на посоката на водния поток.
Заместването (2) във формулата (3), ние получаваме:
намаляване на времето # 8710; т и линейната скорост ф в двете страни на уравнението (4), след това изразът ще бъде:
Този израз описва колело лопатки мощност за единица полезност предавани през вала на генератора.
А сега да разгледаме ефекта от гледна точка на скоростта на водно колело на. От уравнение (5), силата ще бъде равен на:
при което, като се използва (3) получаваме:
.
Намаляване на същите стойности, получаваме:
.
това Приравняването на разстояние L, пътува острие през т:
.
;
;
,
където ω - ъглова скорост, об / S; R - радиус колело m.
Преобразуване, ние получаваме ъгловата скорост:
Фиг. 2. Зависимостта на ъгловата скорост на острието от своя ъгъл спрямо водния поток
Въз основа на (7) е получен зависимост от ъгловата скорост на острието от ъгъл до водния поток (фиг. 2). Изхождайки от графиката, когато водният поток засяга повърхността на перката строго перпендикулярна скорост водно колело придобива максимална стойност. С намаляване на ъгъла на ъгъл на атака на скоростта на острие намалява предаваната сила. О коректност се потвърждава от факта, че перките са най-големите в извитата K.P.D изпълнение, като тази стойност се достига най-близо до 90 ° във всяка позиция на обиколката на острие водно колело във водния поток [5].
Въз основа на гореизложеното, ние можем да се направят следните изводи:
1. Острие работи ефективно, когато ъгълът на атака на посоката на водния поток е най-близо до 90 градуса. Острието следва да се извита форма, като се гарантира максимална стойност в близост до ъгъла на атака на потока вода, и най-високата стойност на предавана енергия;
2. ъгловата скорост на водата се увеличава с намаляване на радиус на колелото, може да се използва вместо генератор турбина да се забави;
3. Използване на водни колела за генериране на електрическа енергия ефективно воден поток при ниски скорости и ниски глави в малък характеризиращ река.
Ние Ви донесе списания, издавани от издателство "Академията за естествени науки"
(High импакт фактор RISC, списания теми, обхващащи всички области на науката)
Международен журнал по приложна и фундаментални изследвания
Технология бюро за помощ - [email protected]
Изпълнителният секретар на списание Bizenkova MN - [email protected]
съдържание Magazine е достъпно на Creative Commons «Attribution» лиценз ( "Признание") 4.0 World.
Свързани статии