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

— 29 - V. ' ' >\ \ а" S Фиг. 9. ДОМ, СОСТОЯЩИМ из бесконечно тонкого вихревого слоя, равномерно рас­ пределенного на поверхности соленоида, формула же (71) получена путем переноса эффекта индуктивного сопротивления крыла, находящегося •в плоскопараллельном потоке, т. е. эффекта, вызываемого бесконечно длин­ ным прямолинейным вихревым шну­ ром, сходящим с конца лопасти, при этом вихрем определенной интенсив­ ности, сосредоточенным в одном шнуре, который вблизи себя вызывает скорости, значительно превосходящие •скорость В дальнейших рассуж­ дениях ставится задача—учесть, хотя бы в первом приближении, ту часть концевых потерь форм (71), которая уже учтена в формуле (18Ь) в ско­ рости " На фиг. 9 представлены для •сравнения два процесса: один — идеального ветряка и с равномерным . , V •бесконечно тонким вихревым слоем, а другой — реальный Р с конечными • вихрями. Идеальный процесс может быть получен-из реального распределением вихревого шнура по поверхности соленоида на один liiar. Так, напри­ мер, вихревой шнур АВ в идеальном процессе займет место аа' ЬЬ', равномерно покрыв его вихревым слоем, при чем циркуляция по контуру А будет равна циркуляции по контуру аа"'Ь" Ь. Осевые скорости в плоскости вращения вет­ ряка, вызванные отрез­ ками конечного вихревого шнура АВ и равномерно распределенного .abed, будут тем больше разниться между собой, чем ближе к концу лопасти находится рассматриваемый нами отрезок шнура. На основании этого с некоторым допущением можно принять, что вся разница в действии идеального соленоида и реального вызывается прилегающим к ометае- ^ мой поверхности слоем айа'й'фиг.Ю (на чертеже показана развертка), высоту которого для простоты под­ счета примем равной — части шага вихревого шнура. Под шагом вихре- , Фиг. п . вого шнура здесь понимается рас- ,стояние по направлению оси между двумя витками вихревого шнура, •сходящего с одщзй лопасти. . ' 1 ^ Все дальнейшие рассуждения будем вести в предположении, что , ветряк быстроходный, так что шаг вихревого шнура небольщой и первый виток может рассматриваться как бы лежащим в плоскости вращения ветряка. Действие на лопасть (фиг. Ц), рассматриваемых отрезков вихрей аа', ЬЬ', сс' и dd' будет эквивалентно действию полукольца вихревого Фиг. 10.