10 Вестник Казахского государственного женского педагогического университета №1(43), 2013
вертикаль біліктің айналуын центрлейтін подшипниктердің кӛмегімен екі немесе үш осьті
орналасқан біліктерден тұрады. Оның әрқайсысы серпер немесе тропоскино әдісінің
кӛмегімен жалғыз жұмысшы қалақшалармен жалғасады.
Тік қалақшалы құрастыр- Тропоскино жүйесіндегі Тропоскино жүйесіндегі
малы Бидарье жел құрастырмалы Бидарье құрастырмалы Бидарье
турбинасы (а) жел турбинасы (ә) жел турбинасы (б)
2-сурет. Айналу осі вертикаль орналасқан карусель типті жел турбиналары (1-
қалақшалар, 2-серперлер, 3-мұнара, 4-айналу біліктері, 5-подшипник,
-серперлердің
арасындағы бұрыш)
2 (а)-суретте тік қалақшалы құрастырмалы Бидарье жел
турбинасының нұсқасы
келтірілген. Әрбір екі коаксиальды білік серпер арқылы қос қалақшамен симметриялы
бекітілген. Әрбір білік автономды түрде жұмыс істеп, айналу кезінде күш моментін
тудырады. Бұл нұсқада екі білікті турбина бір бағытта бірдей бұрыштық жылдамдықпен
айналуы тиіс. Жұмыс кезінде бұрышты 90
0
- қа келтіріп ұстап тұратын арнайы құрылғы
бар. 2 (ә)-суретте Бидарье турбинасының қалақшалары тропоскино түрінде бекітілген.
2(б)-суретте біліктері қарама-қарсы бағытта айналатын турбинаның конструкциясы [1].
Жоғарыда айтылған қондырғылардың ерекшелігі турбинаның әрбір білігі автономды
түрде жұмыс істейді жел энергиясын электр тоғына айналдыратын генераторға қосылған.
Жел энергиясын пайдалану коэффициентінің эффективті ӛсуі бір-бірінен тәуелсіз
айналатын біліктердің ӛндіретін энергияларының қосындысына тең.
Тік қалақшалы Дарье жел турбинасының қуаты F ауданға, жел жылдамдығының
кубына және жел энергиясын пайдалану коэффициентіне тура пропорционал. Қамтылған
бірлік
аудандағы қуат
(1)
2
2
2
0
0
2
3
U
P
U
P
(2)
немесе сондай-ақ
,
1
2
3
U
P
(3)
мұндағы
0
3
3
2
0
0
,
2
/
)
(
U
U
U
U
P
P
P
45
,
0
max
жағдайда
Дарье
33
,
0
)
1
(
P
,
Бидарье
41
,
0
)
2
(
P
, (4)
Үшдарье
635
,
0
)
3
(
P
,
2
3
U
F
N
в
Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университетінің Хабаршысы №1(43), 2013
11
Квартдарье
99
,
0
)
4
(
P
екендігін анықтаймыз.
Бұдан, Квартдарье үшін жел агрегатында ауа ағынының жылдамдығы нӛлге тең
болғанда қысым толығымен қалыптасады. Әрине, мұндай жағдай болмайды. Жергілікті
қысым артатын және ағынның индуктивті жылдамдығы азаятын аумақта жел турбинаны
еркін айналып ӛте бастайды, бірақ нолге тең болмайды. Жел ағынының энергия жиынын
сипаттайтын ―k‖ и ―
‖ коэффициенттері сәйкесінше тӛмендейді. Дарье және Бидарье
режиміндегі тәжірибелік лабораториялық моделі және сонымен қатар (2) қысымның
ӛзгеруі негізінде, турбинаның әр түрлі санының біліктес валдарының ―
‖ эффективті
коэффициентінің мәнін шығаруға болады. Ол үшін мына фактке назар аударайық, (2)
Дарьеден Бидарьеге ӛткенде қысым 24%-ға артады. Ал Үшдарье жағдайында Дарьемен
салыстырғанда 2 есе артады. Бидарьеде және нақты жағдайда желді қабылдаудағы
қысымның ӛзгерісі пропорционал болуы тиіс. Эксперименттің нәтижесі Дарьеге қарағанда
Бидарьенің
эф
эффективті жел энергиясын пайдалану коэффициентінің мәні 40%-ға
артық екендігін кӛрсетті. Ал теория жүзінде 69 %-ға жоғарылайтындығы болжанған
болатын. Бұл айырмашылық ағынның индуктивті жылдамдығының кемуі есебінен ((76-
45)/45) 100 % - 40 % = 69 % - 40% = 29 % болып отыр. Олай болмаса, теорияға сәйкес
Дарьемен салыстырғанда Бидарье турбинасының қысымының
)
2
(
P
артуы аппараттың
жел энергиясын пайдаланудың жиынтық коэффициентінің 29% тӛмендеуіне әкеледі.
Нәтижесінде Бидарье үшін [3]:
,
63
,
0
%
100
%
29
45
,
0
76
,
0
эф
max
%.
40
%
100
45
,
0
45
,
0
63
,
0
(5)
құрайды.
Бұл әдістен Дарьемен салыстырғанда,
эф
эффективті мәнінің жоғарылауы
―Гидроприбор‖ ғылыми зерттеу институтында жүргізілген эксперименттерінің
мәндерімен сәйкес келетіндігі кӛрініп тұр. Осы жерден келесі эмпирикалық тәуелділікті
оңай құруға болады:
,
%
100
%
29
)
1
(
)
1
(
)
2
(
)
1
(
)
(
)
(
эф
P
P
P
P
x
x
(6)
мұндағы
)
(
)
(
)
(
x
x
x
жаќ
ыќ
жаќ.
жел
, (x)=(1), (2), (3), (4) – жұмыстық валдарының санын
кӛрсетеді.
Біздің
қарастырып
отырған
жағдайдың
нәтижесінде,
)
1
(
,
)
(
)
(
kx
kx
kx
x
x
жаќ.
ыќ
жаќ.
жел
а
желдің энергиясын пайдалану коэффициенті үшін
мынаны
аламыз
,
29
,
0
2
)
1
(
max
)
1
(
)
2
(
)
1
(
)
(
эф
max
P
P
P
P
x
k
x
k
x
m
m
(7)
мұндағы
k
m
=0,26, ал
.
45
,
0
)
1
(
max
Соңғы формуладан кӛрініп тұрғандай,
эф
мәні (
)
1
(
P
) Дарье турбинасының ауа
ағынындағы ерікті қозғалысымен салыстырғанда, қысым
)
(
x
P
қаншалықты
артатындығына байланысты.
Эксперименттік зерттеулерден алынған мәліметтер бойынша құрастырмалы Бидарье
жел турбинасының технико-экономикалық кӛрсеткіштері жоғары екендігі дәлелденді.
