Здравейте. Направих преглед на коментарите досега и мисля, че всичко е ясно, грешките са посочени и резултатите съвпадат с документите, които намерих по въпроса.
Ще се опитам да обобщя, защото vsl тръгва от готова формула, докато Seeker дава по-задълбочена сметка.
1. Желана изходна мощност (Preal) = 500W.
2. КПД на генератора - 95 -> ~1.
3. КПД на пропелера - 30% -> 0,3.
4. Плътност на въздуха (rho)
1 = 1,29.
5. Скорост на вятъра - v = 0,5 м/с.
Да се намери дължината на лопатата (която е радиусът от площта А)
Метод на Seeker:
x*1 = 500 (мощността на вала на генератора).
x*0,3 = 500; x = 1666 W (мощността от въздуха)
Енергия = мощност * време (E=P*T), за 1 секунда получаваме:
E = 1/2 * mv
2; m = (2*E) / v
2; m = 2*1666 / 0,25 = 13328 kg.
[2, 3]Масовият поток m
f = rho * v * A; A = m
f / (rho * v); A = 13328 / (0,5 * 1,29) = 20 663 m
2Формлулата на vsl е изведена по същия начин, но е обобщена и важи за необходимата мощност на вятъра. За да изведе крайната мощност трябва да се умножи с КПД на пропелера и генератора:
P
вятър = 1/2 * rho * A * v
3P
крайно = 1/2 * rho * A * v
3 * КПД
пропелер * КПД
генераторА = P
крайно / ( 0,5 * (rho * v
3 * КПД
пропелер * КПД
генератор)); A = 20 663 / ( 0,5 * (1,29 * 0,25 * 0,3 * 1)) = 20 663
Площта A = pi * r
2; r
2 = A / pi; т.е. 20 663 / 3,14 = 6577, което е квадратът на радиуса. sqrt(6577) = 81,1 m.
Не претендирам за никаква вярност на сметките, просто събрах формулите от темите и ги сравних с тези в енциклопедията + 2 pdf файла, с които се консултирах по въпроса (прикачени са).
Интересно е, че мощността практически зависи от куба на скоростта на вятъра. Също така плътността на въздуха 1,29 е при 0 градуса и трябва да се има предвид при пресмятането. С перка с диаметър 2 метра и 3 м/с скорост на вятъра се получават около 15 вата.
Моля запознатите да коментират пресмятането за тип Savonius и VAWT разновидностите.
Източници:
1.
http://en.wikipedia.org/wiki/Density_of_air2.
http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_flow_rate3.
http://elearning-phys.uni-sofia.bg/~gchrista/Lekcii/VypBIOL-12-Hydrodynamika.pdfПС: Radoslav70 е доста навътре в материята и ако някой има желание може да му пише ЛС, тъй като май не се е мяркал скоро във форума.
ПС2: в отг. №2 от тази тема:
http://mazeto.net/index.php/topic,5572.0.html е дадена таблица с мощностите.