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

— 14 — После раскрытия скобок и сокращений 2 — fi'S'a 2V f j + Т'а® + Vfg — 'S'a ® = OJ или, окончательно: 1/^2 + t'l^a — 2 V?/! = 0. (10) Решаем относительно 1 + V Остается неясным вопрос о потребной энергии для образования при­ соединенной массы. Рассмотрим два случая; с одной стороны, случай дви­ жения ветряка со скоростью V в покоющейся беспредельной жидкости» а с другой стороны—движение диска также в покоющейся жидкости, при этом предположим, что за диском образуется вихревой соленоид из беско­ нечно тонких вихревых колец, расположенных бесконечно близко друг от друга. При этом диаметр диска и ветряка и скорости их движения под­ берем, так, чтобы вихревые соленоиды, образующиеся в том и другом случае, были бы равного диаметра и с одинаковой циркуляцией на еди­ ницу длины. Тогда для ветряка при его скорости движения V будем иметь P==pP,{V-~v,)v (4), а для диска Р' = РР2^ При скорости его движения Присоединенная масса, увлекаемая как ветряком, так и диском, одна и та же в обоих случаях й равна "^2 = р/'а J • Можно предпололсить, что работа, идущая на образование присоеди­ ненной массы, одинакова в том и другом случае. В случае диска она производится исключительно за счет внешней силы Р', перемещающей диск, и потому может быть легко вычислена: Г =Р Ч = р / ' г ~ - Но кажущаяся живая сила движения присоединенной массы будет Сравнивая последние два выражения, видим, что энергия, потра­ ченная на образование присоединенной массы, в два раза больше кажущейся- , живой силы присоединенной массы. \ Таким образом, образование присоединённой массы связано с потерей энергии, равной кансущейся живой силе присоединенной массы, подсчитан­ ной по скорости влечения » , 2 ' Пользуясь последним положением, мы можем составлять уравнение баланса энергии работающего ветряка, беря его относительно любых ко­ ординат. «.