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

_ 21 — • Найдем элементарный коэфициент использования энергии ветра, для чего разделим обе части выражения (36) на секундную живую силу потока далеко перед ветряком, площадь сечения которого равна площади, кольца сметаемого элементарными лопастями. dT iitrdr 1—^— pV^ ^ 1+g + 2nrdrp 1/3 2Krdr? 4e Z. 1 + e (Д. Умножим и разделим выражение (37) на 1~е (37) 5 = 4g: 1 "4" ^ принимая во внимание (19), имеем I — f ^ ~ ^ где •г^и + Н- •Ч'П, Ч" ^ ^ (38) •2^14"+ 1^ (39) относительный коэфициент полезного дей­ ствия элементарного ветряка. При доста­ точно большом числе модулей можно при­ ближенно считать, тогда g ZiD 1 + - (39а) -со 1 .1 Фиг. 7. .а ых Y--- Напишем второе уравнение связи для моментов элементарных лопастей. Момент относительно оси ветряка аэродинамиче­ ских сил, действующих на.элементарные лопасти, равен по величине и про­ тивоположен по знаку моменту количества движения, получаемого эле­ ментарной струей, увлеченной ветряным колесом. Здесь приходится ввести гипотезу, что в этом процессе принимает участие и присоединенная масса, так как в противном случае теорема Гельмгольца о сохранении вихря не. была бы выполнена. Второе уравнение связи—фиг, 7 — i{dY sin р — dX cos <f)r= d (% + Зй/; (40) d { m i - \ - = 2TtrdrfiV. (15) Принимая BO внимание выражения (23a), (23b), (27), (28), (29), (31) и (17), получим гМ/'(Су31пР — C^cosp)plFV = (40a) V ibC, inr (41)