Bir rüzgar türbininin kanat uzunluğu , rüzgarın hızı ve havanın yoğunluğu olarak verilmiştir. Kuramsal olarak bir rüzgar türbininin rüzgardan alabileceği maksimum güç, Betz Limiti uyarınca rüzgarın toplam kinetik enerjisinin yaklaşık %59.3'ü ile sınırlıdır. Bir araştırmacı, türbin kanatlarının ucuna 'winglet' adı verilen küçük kanatçıklar ekleyerek türbülansı azaltmayı ve verimliliği artırmayı hedeflemektedir. Bu tasarım değişikliği rüzgar enerjisi dönüşüm sürecine nasıl bir katkı sağlar?
Şıklar
Betz Limiti'ni %100'e çıkararak rüzgarın tüm enerjisinin çekilmesini sağlar.
Kanat uçlarındaki basınç farkından kaynaklanan sürükleme (drag) kuvvetini ve türbülansı azaltarak mekanik verimi artırır.
Rüzgarın hızını türbine çarpmadan önce artırarak kinetik enerjiyi iki katına çıkarır.
Havanın yoğunluğunu () yerel olarak artırarak üretilen torku maksimize eder.
Kanatların ağırlığını artırarak eylemsizlik momentini düşürür ve dönüşü yavaşlatır.
Çözüm Açıklaması
Winglet tasarımları, aerodinamik kayıpları azaltmak için kullanılır. Kanat uçlarında oluşan basınç farkı indüklenmiş direnç (drag) ve türbülans yaratır. Bu kayıpların azaltılması, mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşüm verimliliğini, kuramsal üst limitlere daha çok yaklaştırır.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!