Giả định rằng:
Khơng khí đến tuabin gió được phân bổ đồng đều trên mặt phẳng cánh tuabin thứ nhất và cánh tuabin thứ hai, để có thể sử dụng dữ liệu thử nghiệm hầm khí động học thu được đối với đặc tính khởi động rotor.
Sự thay đổi vận tốc và áp suất trong ống dòng qua tuabin cánh kép Tương tự như hệ cánh đơn, ta xét các dịng gió tác động lên các cánh quạt thứ hai có tổng diện tích là AQ,vận tốc là UQ, các phần tử còn lại là Ud,Ad,Aw,Uw
đại diện cho vận tốc và tiết diện trước cánh và sau cánh thứ hai. Bằng cách áp dụng định luật bảo tồn năng lượng cho dịng chảy của gió như sau:
A Ud d A UQ Q A Uw w (2.18) Trong đó:
ρ – mật độ khơng khí
Ud– vận tốc gió trước cánh tuabin (y)
Ad– diện tích bề mặt quét trước cánh tuabin (y) UQ– vận tốc gió tại cánh tuabin (y)
Q
A – diện tích bề mặt quét cánh tuabin (y)
w
U – vận tốc gió sau cánh tuabin (y)
Aw– diện tích bề mặt quét sau cánh tuabin (y)
Q
p
Q
p
– Áp suất sau cánh tuabin (y)
Bỏ qua ảnh hưởng nhiễu loạn khí động học giữa hai cánh rotor, xem dịng khí chảy vào cánh rotor thứ hai sau rối loạn là ổn định trở lại.
Vì vận tốc gió sau cánh tuabin thứ nhất là rất phức tạp, do có rất nhiều yếu tố vật lý ảnh hưởng tới độ lớn của nó. Do đó, để bài tốn đơn giản hơn, ta xem vận tốc gió vào cánh tuabin thứ hai giảm đi một lượng là y. Như vậy y bao hàm lượng giảm sau cánh thứ nhất là (1-2x). Khi giải phương trình theo y ta xét điều kiện này.
Đặt:
1
Q d
U U y (2.19) Với y – hệ số thu hẹp dòng chảy cho tuabin cánh thứ hai
Thay vào phương trình (2.18) ta được :
1
d d Q d
A U y A U (2.20)