Abstract
Mathematical models to engineering calculations of a VAWT Darrieus rotor basically cannot consider all aerodynamic phenomena on the rotor and influence of various structural elements on efficiency of extract and transformation of the wind power. As a result the designed aerodynamic and power characteristics of a rotor are differ from actual ones. Therefore at a design of the VAWT for verification and clarification of the calculation results the physical modelling of the small-scale models aerodynamics in the wind tunnels are spend. However, because of low number Re of small-scale models, the condition of dynamic similarity is not satisfied, therefore their power coefficient always is less, than at a full-size H-rotor. Therefore the important problem at the decision of aerodynamics of a Darrieus rotor is clarification of the experimental value of the small-scale model power coefficient considers distinction of characteristics of the current defined by distinction of number Re of model and the fullsize rotor. In the present work experimental and computational values of the physical models power coefficient of the various scale and a full-size rotor are presented. By results of the spent analysis of these data the technique applying clarification of the computational power factor of the full-size Darrieus rotor by means of the losses factor of the capacity. The losses factor is the relation computational and experimental values of the small-scale model power coefficient and number Re function. Because in modern wind power primary commercial application was get by Darrieus H-rotors, in the given work this is considered. However, the received results can be used and for other modifications of the Darrieus rotor, for example, the Ф-rotor or V-rotor.
Highlights
Розрахункового коефіцієнта потужності повнорозмірного ротора Дар’є за допомогою коефіцієнта втрат потужності, що представляє собою відношення розрахункового та експериментального значень коефіцієнта потужності маломасштабної моделі і є функцією числа Рейнольдса Re
Mathematical models to engineering calculations of a VAWT Darrieus rotor basically cannot consider all aerodynamic phenomena on the rotor and influence of various structural elements on efficiency of extract and transformation of the wind power
As a result the designed aerodynamic and power characteristics of a rotor are differ from actual ones
Summary
Применяемые для инженерных расчетов ротора Дарье вертикально-осевых ветроустановок математические модели в принципе не могут учитывать все аэродинамические явления, возникающие при обтекании ротора ветровым потоком, и влияние различных элементов конструкции на эффективность отбора и преобразования ротором энергии ветра, что приводит к отличию расчетных аэродинамических и энергетических характеристик ротора от фактических величин. Аэродинамическое подобие обтекания модели и полноразмерного Н-ротора в масштабе лопасти достигается выполнением геометрического подобия лопастей (пропорциональности размеров и формы лопастей), кинематического подобия лопастей (пропорциональности величин локальной скорости набегающего на лопасть модели и ротора потока и параллельности этих векторов, которая обеспечивается равенством углов атаки во всех азимутальных положениях лопастей) и динамического подобия лопастей (равенство сил вязкости, тормозящих движение жидкости в окрестности обтекаемой лопасти). Для определения критериев кинематического подобия лопастей модели и полноразмерного Н-ротора рассмотрим локальную скорость набегающего на лопасть потока и угол атаки лопасти. На этапе I проводят испытание в аэродинамических трубах физических моделей Н-ротора разных размеров, выполненных с условием соблюдения геометрического подобия (конфигурация ротора, форма лопастей, точка и угол установки лопастей, длина и хорда лопастей, заполнение ротора, профиль лопастей, диаметр ротора) и кинематического подобия (быстроходность, направление вектора скорости потока) полномасштабному ротору, с измерением фактических экспериментальных значений коэффициента мощности CPэксп этих моделей. Полученные экспериментальные значения коэффициента мощности CPэксп моделей I, II, III и IV сведены в табл. 2
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
