În timp ce soarele strălucește deasupra noastră, atâta timp cât atmosfera există, până atunci, masele de aer se vor mișca deasupra suprafeței planetei. Acest lucru se datorează încălzirii inegale a suprafeței Pământului. Aerul cald are o densitate mai joasă și se ridică, în timp ce masele de aer mai grele și mai rece curg în locul său. Mișcările constante ale volumelor de aer în plan orizontal se numesc vânt.
Caracteristica principală a vântului este viteza sa. Unitatea de măsură este considerată a fi distanța parcursă de particule de mase de aer pe unitate de timp.
În sistemul de măsurare SI, viteza vântului este măsurată cu ajutorul contoarelor măsurate de masele de aer în 1 secundă - m / s.
Instrumentul folosit pentru măsurarea vitezei vântului este denumit ANEMOMETRU. Dar pentru a estima viteza vântului este aproximativ posibilă și în funcție de caracteristicile comparative externe prezentate în tabelul de la Beaufort:
Rezultate pe scara Beaufort
Caracteristicile forței vântului
Viteza vântului m / sec.
Viteza vântului km / h
Fumul se ridică vertical
Fumul începe să se abată de la poziția verticală, vane de vreme, chiar și cele mai sensibile, nu se rotesc
Mișcarea vântului este simțită de către față, foșnetul frunzelor, vanele de vânt sunt în mișcare, generatoarele de vânt intră în modul de funcționare
Frunzele și ramurile cele mai subțiri ale copacilor, fluturați la altitudine
Vântul ridică praf și bucăți mici de hârtie, pun în mișcare ramurile subțiri ale copacilor
Trămând trunchiuri de copaci cu un diametru de 2 până la 4 cm, pe valurile mării apar scoici, generatoarele eoliene ajung la puterea maximă
Ramurile groase ale copacilor cu un diametru de 6 - 8 cm leagăn, există un sunet de vânt în firele telegrafice
Picioarele copacilor din partea superioară se învârt, se opun vântului neplăcut
Vântul frânează ramurile uscate ale copacilor, mergând împotriva vântului este foarte dificil
Daune minore; vântul sfâșie capacele de gaze arse și plăcile murdare
Distrugerea acoperișurilor și a structurilor ne-armate, arborii slăbiți se desprind de rădăcini, se opresc automat generatoarele eoliene
Ca orice material, aerul are o greutate și un metru cub (1 m 3) cântărește 1.293 kg. (Dicționar Politehnic, Enciclopedia Sovietică, Moscova, 1989), dar această valoare nu este constantă, deoarece depinde de presiunea și temperatura barometrică. Cu o creștere a altitudinii peste nivelul oceanului mondial, o creștere a temperaturii, presiunea va scădea și masa aerului va scădea. În mod similar, cu creșterea temperaturii, aerul se extinde, densitatea moleculelor de gaz scade și masa aerului într-un anumit volum (1 m 3) scade. Pentru calcule practice, masa aerului este de 1,23 kg / m 3.
Vântul, ca orice masă în mișcare, are o energie cinetică instabilă și variază în funcție de schimbarea vitezei sale.
A doua energie sau puterea curentului este proporțională cu cubul de viteză.
Cu alte cuvinte, dacă viteza vântului a crescut, de exemplu, de 2 ori, atunci energia fluxului de aer va crește
2 3 = 2 * 2 * 2 = de 8 ori.
Vânturile nu sunt, prin natura lor, omogene. Când se deplasează în spațiul terestru, din terenul volatil, vegetația, clădirile și alte obstacole, apare turbulența, care poate fi observată într-un moment în care vântul dispersează ceața sau fumul. Este distribuit de cluburi, în diferite puncte ale cărora există o direcție diferită a mișcării aerului. Zona de turbulență, în funcție de direcția vântului și de înălțimea obstacolului, are următoarea formă.
Cu o altitudine crescândă, efectul pământului asupra liniarității fluxului de vânt scade, iar viteza fluxului de vânt crește.
Pentru a estima creșterea vitezei vântului de la înălțime, se folosește formula calculată:
în cazul în care:
Vo și Ho sunt valori cunoscute ale vitezei vântului (m / s) la altitudinea de referință (m);
H - înălțimea planificată (m);
V - viteza vântului determinată (m / s);
a este un exponent empiric de 0,14.
viteza vântului Vo = 5 m / s la Ho = 2 m înălțime.
Apoi viteza vântului prevăzută V la o altitudine nouă H = 10 m este egală cu:
V = 5 x (10/2) 0,14 = 6,26 m / s.
Din cele de mai sus, rezultă că, pentru a obține mai multă putere, roata eoliană trebuie ridicată la înălțimea maximă posibilă.
Mișcarea maselor de aer depinde de mulți factori. În consecință, vântul nu este constant în mișcare și se estimează atât la viteza instantanee, cât și la cea medie, care este definită ca media aritmetică obținută dintr-un număr de viteze instantanee de vânt măsurate la intervale regulate în intervalul de timp stabilit. Pentru majoritatea zonelor continentale pe care se află republicile: Belarus, Ucraina, Federația Rusă, viteza medie anuală a vântului este de 4-5 m / s. Conform observațiilor MM. Relatabilitatea Pomortseva a diferitelor viteze ale vântului pentru partea continentală a Belarusului, a Rusiei și a Ucrainei poate fi estimată din tabelul următor.
Valorile sunt foarte mici și, pentru a obține energie de la astfel de potențiale, trebuie să abordăm problemele fără a face hurling și cereri fantastice. Pentru toate acestea, ia în considerare faptul că fiecare watt de energie primit de vânt vă va salva o aer suflare curată.
Trimiteți-le prietenilor: