Khi gió có khối lượng m di chuyển với vận tốc V thì nó có một động năng là:
=1
2 2(J)
Khi đó công suất của khối lượng không khí là:
=
Hồ Chí Tính Phạm Văn Rót Nguyễn Lê Thuật
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ
Trong đó:
P: Công suất cơ của khối lượng không khí di chuyển (W). : Mật độ không khí (kg/m3).
A: Diện tích quét bởi cánh turbine (m2).
V: Vận tốc của gió (m/s).
Công suất đầu vào khi gió thổi vào cánh turbine:
=
Công suất thu được từ cánh turbine:
1
= ( ℎ )[ 2 − 2]
0 2 0
Trong đó:
0: Công suất cơ thu được từ rotor.
V: Tốc độ gió đầu vào của cánh rotor.
0: Tốc độ gió đầu ra cánh rotor.
Mật độ công suất của điểm đặt turbine:
1
= =2 3
Lưu ý: ρ có giá trị 1.225 kg/m3 ở 150C và tại độ cao bằng mực nước biển. Nếu giả thiết vận tốc gió đi qua cánh quạt turbine là trung bình cộng của vận tốc gió đi vào và đi ra khỏi turbine của cánh quạt, lưu lượng khối được tính bởi công thức:
ℎ = + 20
Vậy công suất cánh quạt turbine nhận được từ gió là:
Hồ Chí Tính Phạm Văn Rót Nguyễn Lê Thuật
Công suất cơ thu được từ rotor và công suất máy phát được tính như sau:
0=1 2 3
: Được gọi là phân bố công suất gió đầu vào. Hệ số được gọi là hệ số công suất của rotor hoặc hiệu suất của rotor. Với một vận tốc gió cho trước, công thức trên cho thấy sự phụ thuộc của vào tỉ số 0.
Hình 1.14 Mối liên hệ giữa hiệu suất rotor và tỉ lệ 0. Hiệu suất cực đại của rotor khi tỷ số 0= 13 khi đó:
=1 2 (1 +1 3) (1 −312) =16 27 = 0.593 = 59.3% Hồ Chí Tính Phạm Văn Rót Nguyễn Lê Thuật
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ