MODELOWANIE PIONOWEGO PROFILU PRĘDKOŚCI WIATRU W TUNELU AERODYNAMICZNYM

Elektrownie wiatrowe mają coraz większy udział w produkcji energii elektrycznej w Polsce [8]. Rośnie więc znaczenie elektrowni wiatrowych. Uruchamiane są nowe farmy wiatrowe i istotnego znaczenia nabiera konstrukcja turbin wiatrowych i jakość produkowanego przez nie prądu elektrycznego. Coraz ważniejsze staje się ściślejsze określenie czynników wpływających na konwersję energii wiatru na energię elektryczną i tym samym na system energetyczny. Jednym z najważniejszych warunków jakie muszą być spełnione aby inwestycja budowy przydomowej elektrowni wiatrowej była opłacalna jest jej lokalizacja. Prędkość wiatru rośnie wraz z wysokością. Na produkcję energii elektrycznej wydaje się mieć wpływ również wysokość osi wirnika. Rozsądnym wydaje się uwzględnienie w geometrii wirnika wpływ pionowego profilu prędkości wiatru. Należy podkreślić, że pionowy gradient prędkości ma większy wpływ na charakterystyki aerodynamiczne turbiny, w przypadku jednostek małych, mogących  mieć zastosowanie w gospodarstwach domowych, czy w przypadku pracy z siecią rozproszoną. Dzieje się tak, gdyż wieża jest stosunkowo niska więc wpływ warstwy przyziemnej będzie bardziej istotny niż w przypadku turbin dużych. W tym artykule opisano próbę eksperymentalnego odtworzenia pionowego profilu wiatru w warunkach laboratoryjnych.

Pełny tekst (pdf)

1. Anwar M.P.: Laser positioning measurement system for Wind Tunnel Studies of structures, National Universityof Sigapore, 2005, (praca doktorska), http://scholarbank.nus.edu.sg/, [dostęp 30.04.2015 r.].
2. Balendra T., Shah D.A., Tey K.L., Kong S.K.: Evaluation of flow characteristics in the NUS-HDB wind tunnel, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 90 (2002), p. 124-133.
3. Burton W.V.: Wind Tunnel Simulation of an Atmosperic Boundary Layer, 2001, (praca doktorska), https://repositories.tdl.org/ttu-ir/bitstream/handle/ 2346/20785/ 31295017224139.pdf?sequence=1, [dostęp 30.04.2015 r.].
4. Chamorro L.: Port´e-Agel, F. Effects of thermal stability and incoming boundary-layer flow characteristics on wind-turbine wakes: A wind-tunnel study. Bound. Layer Meteorol, 136/2010, p. 304-322.
5. Chamorro L.P., Port´e-Agel F.: A wind-tunnel investigation of wind-turbine wakes: Boundary-layer turbulence effects.” Bound. Layer Meteorol. 132/2009, p. 156-171.
6. Counihan J.: An Improved Method of Simulation an Atmospheric Boundary Layer In a Wind tunel, Atmospheric Environment, 3/1969, p. 65-78.
7. Gumuła S., Knap T., Strzelczyk P., Szczerba Z.: Energetyka wiatrowa., AGH Uczelniane wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Kraków 2006.
8. Kalda G.: Perspetywy rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce do 2020 roku, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA t. XXX, z. 60(4/13), s. 124-138.
9. Pelt van R.S., Zobeck T.M. Baddock M. Cox J.: Desing, Construction, and Calibration of the Portable Boundary Layer Wind Tunnel for Field Use, Transactions of the ASAE 2010, 53(3), p. 1413-1422.
10. Pelt van R.S., Zobeck T.M.: Portable wind tunnels for field testing of soils and natural surfaces. In: Ahmed, N.A., editor. Wind Tunnel Designs and Their Diverse Engineering Applications. Rijeka, Kroatia:InTech, 2013.
11. Perez A.L.S., Jaster D.A., Thill J., Porte-Agel F.: Wind velocity profiles and shear stresses downwind from canopy: Experiments In a wind tunel, University of Minnesota 2007, Project Raport No 492.
12. Perez A.L.S., Jaster D.A., Thill J., Porte-Agel F.: Wind velocity profiles and shear stresses downwind from canopy: Interpretation of Tyree experiments In a wind tunnel, University of Minnesota 2007, Project Raport No 493.
13. Szczerba Z., Mazur D.: Badanie wstępne turbiny wiatrowej w konfiguracji pionowej w tunelu aerodynamicznym oraz obliczenia przy pomocy DSM, Przegląd elektrotechniczny, 1/2014, s. 98-113.
14. Strzelczyk P., Szczerba Z., Węsierski Ł.: Tunel aerodynamiczny do badań śmigieł i turbin wiatrowych, Pneumatyka, 1/2007, s. 1-14.