МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ РОТОРА ДАРЬЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ ЕГО МАЛОМАСШТАБНОЙ МОДЕЛИ

Abstract

Применяемые для инженерных расчетов ротора Дарье вертикально-осевых ветроустановок математические модели в принципе не могут учитывать все аэродинамические явления, возникающие при обтекании ротора ветровым потоком, и влияние различных элементов конструкции на эффективность отбора и преобразования ротором энергии ветра, что приводит к отличию расчетных аэродинамических и энергетических характеристик ротора от фактических величин. Поэтому на этапе проектирования ветроустановки для проверки и корректировки результатов расчетов проводят физическое моделирование работы спроектированной конструкции на маломасштабных моделях в аэродинамических трубах. Из-за низкого числа Re маломасштабных моделей не выполняется условие динамического подобия, в результате чего их коэффициент мощности всегда меньше, чем у полноразмерного Н-ротора. Важной задачей при определении аэродинамики ротора Дарье является корректировка экспериментального значения коэффициента мощности, полученного при физическом моделированиималомасштабной модели, которая учитывает различие характеристик течения, определяемых различием числа Re модели и полноразмерного ротора. В настоящей работе представлены экспериментальные и расчетные значения коэффициента мощности физических моделей различного масштаба и полноразмерного ротора Дарье. По результатам проведенного анализа этих данных разработана методика, в которой применяют корректировку расчетного коэффициента мощности полноразмерного ротора Дарье с помощью коэффициента потерь мощности, представляющего собой отношение расчетного и экспериментального значений коэффициента мощности маломасштабной модели и являющегося функцией числа Re. В связи с тем, что в современной ветроэнергетике преимущественное коммерческое применение получили Н-роторы Дарье, в данной работе рассматривается именно эта модификация. Однако, полученные результаты могут использоваться и для других модификаций ротора Дарье, например, Ф-ротора или V-ротора.