Współczynniki wykorzystania mocy Cp
Współczynnik szybkobieżności
Współczynnik aerodynamiczny
Formularz kontaktowy
Najczęściej zadawane pytania
Aktualności
Literatura elektrownie wiatrowe
Oprócz dwóch sposobów określenia współczynnika cp istnieją też metody obliczeniowe opierające się na określonych współczynnikach aerodynamicznych danych profili łopat turbin wiatrowych. W literaturze fachowej podaje się często ogólną funkcję określającą zależność cp od wartości szybkobieżności Z oraz kąta nachylenia łopat . Jest ona zdefiniowana następująco [23]:
Zazwyczaj x nie jest używany gdyż c4=0. Na rysunku (poniżej) została przedstawiona charakterystyka dla typowego rozwiązania konstrukcyjnego turbiny wiatrowej stosowanej w energetyce (średnica koła wiatrowego 57[m], 3 łopaty).
Rysunek - Współczynnik mocy cp w funkcji zmiany współczynnika szybkobieżności Z oraz kąta nachylenia łopat (dla: c1=0,5, c2=116, c3=0,4, c4=0, c5=5, c6=21)
Zdarza się, że dla danego profilu turbiny są dostępne charakterystyki współczynników siły oporu cd i współczynników siły nośnej cL w funkcji kąta nachylenia łopaty. Charakterystyki te sporządza się na podstawie pomiarów w tunelu aerodynamicznym przy różnych kątach natarcia (najczęściej w zakresie od -10 do 200). Wielkość cd i cL nie zależy tylko od kształtu profilu i kąta natarcia, ale i od stosunku długości do szerokości płata zwanej rozpiętością względną lub wydłużeniem Z1. Charakterystyki aerodynamiczne zależą również od pewnej bezwymiarowej wielkości, zwanej liczbą Reynoldsa, dla której wykonywane są pomiary współczynników aerodynamicznych określanej wzorem [28]:
Wiadomo, że jeżeli Re>350000, charakterystyki aerodynamicznej nieznacznie zależą od Re. Wówczas podstawiając Re=350000 wzór upraszcza się do postaci zachowania liczby Re dla poszczególnych przekrojów płata w*t>5 [40]. Na rysunku poniżej przedstawione są wyniki pomiarów profilu Gottingen 670 dla liczby Re=420000, Z1=5.
Rysunek - Wykres danych geometrycznych i aerodynamicznych profilu Gottingen 670: a) stosunek współczynnika siły oporu cd do współczynnika siły nośnej płata cL, b) geometria profilu, c) współczynnika siły nośnej płata cL w funkcji kąta natarcia, d) współczynnika siły oporu płata cd w funkcji kąta natarcia
Znając stosunek współczynników cd do cL korzystamy ze wzoru (poniżej) umożliwiającego określenie współczynnika mocy cp w funkcji kąta natarcia a oraz współczynnika Z:
Zastosowanie wzoru (powyżej) oraz danych dla profilu Gottingen 670 pozwoliło na określenie współczynnika cp w funkcji kąta natarcia a oraz współczynnika szybkobieżności Z, co przedstawia rysunek(poniżej) Największa wartość stosunku cd/cL (czyli cL/cd) w literaturze nazywana jest kątem największej doskonałości profilu [40], [13]. Jak można zauważyć na rysunku największe wartości cp osiągane są dla najmniejszej wartości stosunku cd/cL (odwrotność stosunku kąta największej doskonałości).
Rysunek - Współczynnik cp w funkcji kąta natarcia a oraz współczynnika szybkobieżności Z dla profilu Gottingen 670
