Проблема использования энергии ветра. Ч. 4 : Теория и аэродинамический расчет ветряных двигателей

1 о — i o — дет работа внешней силы Р, работа, производимая рабочим потоком, и работа, воспринятая ветряком. Работа, совершаемая внешней силой, равна произведению лобового давления на скорость перемещ,еиия ветряка и на время LT^=.P{V~v^]U. (6) Работа, производимая рабочим потоком, равна потерянной живой силе потока, так как давление далеко перед и позади ветряка равно атмо­ сферному, вследствие параллельности струй в этих местах = т.-^^ М. (7) Работа, воспринятая ветряком при его враш,ении, как известно, равна лобовому давлению ветряка, умнолсенному на осевую скорость в плоскости вращения ветряка ^), эту работу надо взять со знаком минус, так как это поглощаемая работа: = (8) •т Мы можем иметь вместо идеального ветряка диск, состоящий из решетки, обладающей свойством пропускать воздух с трением и таким образом поглощать часть энергии потока, создавая разность давлений перед и позади решетки (здесь предполагается, что решетка не поглощает радиальных скоростей, такая решетка может быть выполнена практически, например, из тонкого листа с радиальными узкими щелями), тогда работа, поглощенная диском, будет равна объему воздуха, проходящего через решетку, умнол<енному на разность давленийрг—р^ перед и позади решетки. Обозначая через F-^ площадь диска, имеем: AT^^-F^{V-v,){p^-p,)At; но так как - iPi Ра) — то Д Г з = - Р ( 1 / — ( 8 а ) Эта работа тратится на трение о перегородки решетки и на удар жидкости, выходящей, с большой скоростью из отверстий решетки и попа­ дающей в струю,- идущую с меньшей скоростью за решеткой. В конечном счете работа превращается в тепло, которым мы будем пренебрегать в виду его незначительности. Сумма всех работ должна равняться нулю; ЛТ^ + ДГг + = P{V~ At — P{V— Д^ = 0. (9) Раскрывая скобки и приводя подобные члены, получаем Pi'V^-Vs,) + m^^ = 0. ^ Подставляем сюда значение Р из (3) и, припоминая, что имеем: pF^'v,[v-^){v,-v,)+pF,(V-v,)^ = 0. •^) Проф. Ж у к о в с к и й . Теоретические основы воздухоплавания. Москва, 1925 г., стр. 252. •