moeten windturbinebladen plat, gebogen of gebogen zijn

de wind is een gratis energiebron, totdat de overheid er een belasting op legt, maar de wind is ook een zeer onvoorspelbare en onbetrouwbare energiebron, omdat hij zowel in sterkte als in richting voortdurend verandert. Om ervoor te zorgen dat we het meeste uit de beschikbare windenergie halen, is het belangrijk dat het windturbineblad optimaal presteert.

om nuttige hoeveelheden energie te produceren, moeten windturbines over het algemeen groot en hoog zijn, maar om efficiënt te kunnen werken, moeten ze ook goed ontworpen en ontworpen zijn, waardoor ze ook duur zijn. De meeste windturbines voor de opwekking van elektriciteit bestaan uit een twee-of driebladige schroef die rond een horizontale as draait. Het is duidelijk om te zeggen dat deze propeller zoals windturbine blade ontwerpen zetten de energie van de wind in bruikbare as vermogen genaamd koppel.

dit wordt bereikt door de energie uit de wind te halen door deze te vertragen of te vertragen wanneer deze over de bladen gaat. De krachten die de wind vertragen zijn gelijk aan en tegengesteld aan de hefkrachten van het type stuwkracht die de bladen draaien.

net als een vleugelvliegtuig werken windturbinebladen door het genereren van lift vanwege hun gebogen vorm. De zijde met de meeste kromming genereert lage luchtdruk terwijl de hogedruklucht eronder aan de andere kant van de bladvormige vleugels duwt. Het netto resultaat is een hefkracht loodrecht op de richting van de luchtstroom over de turbines blad. De truc hier is om het rotorblad zo te ontwerpen dat de juiste hoeveelheid rotorbladlift en stuwkracht wordt gecreëerd die een optimale vertraging van de lucht en daardoor een betere bladefficiëntie oplevert.

als de schroefbladen van de turbines te langzaam draaien, laat het te veel wind ongestoord door en haalt het dus niet zoveel energie als mogelijk zou kunnen. Aan de andere kant, als het schroefblad te snel draait, lijkt het aan de wind als een grote platte roterende schijf, die een grote hoeveelheid weerstand creëert.

dan hangt de optimale toerentalverhouding TSR, die wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de snelheid van de rotortip en de windsnelheid, af van het vormprofiel van het rotorblad, het aantal turbinebladen en het ontwerp van het propellerblad van de windturbine zelf. Dus wat is de beste blade vorm en ontwerp voor een windturbine blade ontwerp.

in het algemeen worden windturbinebladen gevormd om het maximale vermogen uit de wind te genereren tegen de minimale bouwkosten. Maar windturbine blade fabrikanten zijn altijd op zoek naar een efficiënter blad ontwerp te ontwikkelen. Voortdurende verbeteringen in het ontwerp van windbladen hebben nieuwe windturbineontwerpen opgeleverd die compacter, stiller zijn en meer vermogen kunnen genereren uit minder wind. Door het turbineblad licht te buigen, kunnen ze 5 tot 10 procent meer windenergie opvangen en efficiënter werken in gebieden met doorgaans lagere windsnelheden.

Windturbinebladontwerp

dus welk type bladvorm de grootste hoeveelheid energie zou produceren voor een windturbine-platte bladen zijn het oudste bladontwerp en worden al duizenden jaren op windmolens gebruikt, maar deze platte brede vorm wordt minder gebruikelijk dan andere soorten bladontwerp. De vlakke bladen duwen tegen de wind, en de wind duwt tegen de bladen.

de resulterende rotatie is zeer traag omdat de bladen die na het opwekken van energie terug draaien op de opwaartse slag in tegenstelling zijn tot het uitgangsvermogen. Dit komt omdat de bladen fungeren als enorme peddels bewegen in de verkeerde richting, duwen tegen de wind waardoor ze de naam van drag-gebaseerde rotorbladen.

platbladontwerpen bieden echter aanzienlijke voordelen voor de doe-het-zelver in vergelijking met andere windbladontwerpen. Platte rotorbladen zijn gemakkelijk en goedkoop te snijden van een blad multiplex of metaal ervoor te zorgen dat de bladen een consistente vorm en grootte hebben. Ze zijn ook het makkelijkst te begrijpen die minder ontwerp-en bouwvaardigheden vereisen, maar daar is de efficiëntie en het gemak van het opwekken van elektrische energie zeer laag.

gebogen bladen lijken sterk op een lange vleugelvleugel (ook wel vleugels genoemd) met een gebogen oppervlak. Het gebogen blad heeft lucht stroomt rond het met de lucht bewegen over de gebogen bovenkant van het blad sneller dan het doet onder de vlakke kant van het blad, waardoor een lagere druk gebied op de top, en daarom, als gevolg daarvan, wordt onderworpen aan aërodynamische hefkrachten die beweging te creëren.

deze hefkrachten staan altijd loodrecht op het bovenoppervlak van het gebogen blad, waardoor het blad rond de centrale naaf beweegt. Hoe sneller de wind waait, hoe meer lift er op het blad wordt geproduceerd, dus hoe sneller de rotatie.

het voordeel van een gebogen rotorblad ten opzichte van een plat blad is dat de hefkrachten de bladpunten van een windturbine sneller laten bewegen dan de wind beweegt en meer vermogen en hogere efficiëntie genereren. Als gevolg daarvan, lift gebaseerde windturbine bladen worden steeds meer gebruikelijk nu. Ook kunnen zelfgemaakte PVC-windturbinebladen worden gesneden uit standaardafvoerpijpen met de gebogen vorm die al is ingebouwd, waardoor ze de beste bladvorm hebben.

gebogen blad luchtstroom en prestaties

maar gebogen bladen hebben ook last van weerstand over de lengte die probeert de beweging van het blad te stoppen. Drag is in wezen de wrijving van lucht tegen het bladoppervlak. De weerstand staat loodrecht op de Lift en is in dezelfde richting als de luchtstroom langs het bladoppervlak. Maar we kunnen deze trekkracht verminderen door het blad te buigen of te draaien en het ook over de lengte af te bouwen, waardoor het meest efficiënte bladontwerp voor windturbines ontstaat.

de hoek tussen de richting van de tegemoetkomende wind en de toonhoogte van het blad ten opzichte van de tegemoetkomende wind wordt de “aanvalshoek”genoemd. Aangezien deze hoek van aanval groter wordt, wordt meer lift gecreeerd maar aangezien de hoek nog groter wordt, groter dan ongeveer 20o, zal het blad beginnen lift te verminderen. Er is dus een ideale pitch hoek van het rotorblad dat de beste rotatie creëert en moderne windturbine rotorbladen zijn eigenlijk ontworpen met een draai langs hun lengte van een steile pitch bij hun wortel tot een zeer ondiepe pitch bij hun punt.

aangezien de snelheid aan het uiteinde van een roterend blad sneller is dan bij de wortel of het centrum, worden moderne rotorbladen over hun lengte gedraaid met tussen 10-tot-20o van wortel tot punt, zodat de hoek van aanval afneemt van waar de lucht relatief langzaam in de buurt van hun wortel beweegt, naar waar het veel sneller in de top beweegt. Deze blade twist maximaliseert de hoek van aanval over de lengte, het verkrijgen van de beste lift en rotatie.

kortom, een rotorbladlengte van windturbines bepaalt hoeveel windenergie kan worden opgevangen als ze rond een centrale hub draaien en de aerodynamische prestaties van windturbines verschillen sterk tussen een plat blad en een gebogen blad. Platte messen zijn goedkoop en gemakkelijk te maken, maar hebben hoge sleepkrachten waardoor ze traag en inefficiënt zijn.

om de efficiëntie van het windturbineblad te verhogen, moeten de rotorbladen een aërodynamisch profiel hebben om de turbine op te heffen en te draaien, maar gebogen vleugels zijn moeilijker te maken, maar bieden betere prestaties en hogere rotatiesnelheden, waardoor ze ideaal zijn voor de opwekking van elektrische energie.

maar om het beste ontwerp voor windturbinebladen te verkrijgen, kunnen we de aerodynamica en efficiëntie nog verder verbeteren door gedraaide, taps toelopende rotorbladen van het propellertype te gebruiken. Het draaien van het blad verandert de Windhoek langs het blad met het gecombineerde effect van draaien en taps toelopende het blad langs zijn lengte verbetert de hoek van aanval toenemende snelheid, efficiëntie terwijl het verminderen van de weerstand. Ook zijn taps toelopende bladen sterker en lichter dan rechte bladen omdat de buigspanning wordt verminderd.

het ontwerp van het windturbineblad is cruciaal om een windturbine volgens de verwachtingen te laten werken. Innovaties en nieuwe technologieën die worden gebruikt voor het ontwerpen van windturbinebladen zijn hier niet gestopt, omdat nieuwe formules en ontwerpen worden overwogen om hun prestaties, efficiëntie en vermogen dagelijks te verbeteren.

voor meer informatie over” wind Turbine Blades ” en hoe ze werken als onderdeel van een windkrachtsysteem, klik dan hier om uw Wind Power For Dummies boek te bestellen bij Amazon today en meer te weten te komen over windturbines, windenergie en windgeneratoren voor het genereren van uw eigen vrije stroom.