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

Это соотношение, хорошо оправды вагош,ееся на опыте при рабочих режимах ветряка, приводит к неверным выводам: в случае, когда скорость в плоскости ветряного колеса становится менее половины скорости ветра. Неудовлетворительность прежних теорий идеального ветряка вызвала появление работы Н. G l a u e r t ^ ) 1926 г., в которой при выводе соотноше­ ний между i/j и введено условие сохранения циркуляции скорости вокруг элементарного кольца вихревого соленоида. Однако допущения, сделанные с целью упростить вывод, привели к тому, что данная теория оказалась не приложимой для случая В 1927 г. была напечатана статья автора „Теория идеального ветряка", в которой автор старался устранить ограниченность применения' прежних теорий, при чем соотношение между приращениями скоростей получилось иное: < вместо г/а = 2% • при прежних теориях; здесь и — приращения скорости в плоскости вращения ветряка и далеко за ним и V—скорость ветра. Отличие теории автора от прелгних теорий заключается в том, что при определении осевой силы давления потока на ветряное колесо импульс сил подсчетывается по вихревому соленоиду в том месте, где он принял уже установившуюся цилиндрическую форму, а не в момент его образо­ вания, как это делали прежние теории. Так как соленоид в цилиндриче­ ской части имеет площадь сечения большую, чем ометаемая ветряным колесом площадь, то осевая сила и коэфициент использования энергии получаются несколько ббльшими. Проф. Г. Ф.П р о с к у р а в своей теории идеального ветряка, опубли­ кованной в 1929г., пользуется, как и Н. G l a u e r t , сохранением циркуля­ ции скорости, и кроме того вводит отношение между скоростями внутри вихревого соленоида и вне его, иолученные экспериментальным путем А. P a g e для обтекания непроницаемой пластинки, и условно распростра­ няет его на случай обтекания'ветряка. Теория ветряного двигателя излагается здесь в том виде, как она читалась автором в 1929 г. на аэромеханическом отделении Московского высшего технического училища. Первая часть настоящей работы содержит краткое изложение теории идеального ветряка, далее идет изложение теории реального .ветряка, в основу которой положены два уравнения связи, характерные для данной теории; эти уравнения устанавливают связь между приращением количе­ ства движения жидкости и силами, действующими на элементы лопастей. Далее идет вывод выражений крутящего момента, мощности и коэфи- циента использования, при чем окончальные формулы даны в отвлеченных величинах в форме, принятой в трудах Геттингенского аэродинамического днст0,тута. . -д Отдельной главой даны потери ветряного двигателя. Такое выделе­ ние является целесообразным, так как позволяет читателю выделить все роды потерь порознь, давая возможность оценки их роли в балансе энер­ г и и ветряка. Наибольшее внимание в этой главе уделено концевым по­ терям, однако трудность их учета делает- невозможным точное определе­ ние величины их и поэтому пришлось ограничиться первым приближением. ' • 1) R. & М, № 1007. 1926 г.