📄Работа №35507
Тема: Исследование эффективности использования комплекса ВЭУ для электроснабжения дома не стандартной архитектурной формы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
электротехника
Объем:
99 листов
Год:
2019
Просмотров:
550
5700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 6
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Проблемы развития энергетики 9
1.2 Энергия ветра 11
1.3 Основные причины перехода к АИЭ 17
1.4 Энергия ветра 18
1.5 История развития ВЭУ 22
1.6 Вторичные энергоресурсы 24
1.7 Характеристика существующих ветроэнергоустановок 25
1.8 Ветроэнергетика в России 28
1.9 Перспективы 30
1.10 Цель и задачи диссертации 31
Раздел 2. Теоретическая часть 32
2.1 Обзор структуры ВЭУ 34
2.2 Преобразование энергии ветра в электрическую 35
2.3 Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения 38
2.4 Ветродвигатели с вертикальной осью вращения 40
2.5 Устройство ветроэлектрической установки 42
Ротор Дарье Н-образного типа 44
2.7 Ротор Савониуса 44
2.8 Выбор мест установки ветроустановок 45
Раздел 3. Экспериментальная часть 48
3.1 Анализ проблем оптимизации работы ветрогенераторов 49
3.2 Анализ повышения эффективности ВЭУ 69
3.2.1 Экспериментальные методы выбора оптимальных параметров
ВЭУРС 74
3.2.2 Исследование влияния на эффективность работы ВД количества
направляющих 76
3.2.3 Исследование влияния количества лопастей при постоянном числе
направляющих сопловой системы воздухозаборника 78
3.2.4 Исследование влияния ширины (хорды) лопастей на
эффективность работы ВД 80
3.2.5 Исследования влияния эжекторов на эффективность ВД 82
3.3 Исследование совмещения ротора Дарье с ротором Савониуса в единую систему 84
3.3.1 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Н-Дарье 85
3.3.2 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Савониуса 87
3.3.3 Оценка энергетической эффективности использования
ротора Н-Дарье 87
3.3.4 Оценка энергетической эффективности использования ротора Савониуса
3.3.5 Оценка энергетической эффективности использования комбинированного ротора Н-Дарье - Савониуса
Заключение
Список литературы
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Проблемы развития энергетики 9
1.2 Энергия ветра 11
1.3 Основные причины перехода к АИЭ 17
1.4 Энергия ветра 18
1.5 История развития ВЭУ 22
1.6 Вторичные энергоресурсы 24
1.7 Характеристика существующих ветроэнергоустановок 25
1.8 Ветроэнергетика в России 28
1.9 Перспективы 30
1.10 Цель и задачи диссертации 31
Раздел 2. Теоретическая часть 32
2.1 Обзор структуры ВЭУ 34
2.2 Преобразование энергии ветра в электрическую 35
2.3 Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения 38
2.4 Ветродвигатели с вертикальной осью вращения 40
2.5 Устройство ветроэлектрической установки 42
Ротор Дарье Н-образного типа 44
2.7 Ротор Савониуса 44
2.8 Выбор мест установки ветроустановок 45
Раздел 3. Экспериментальная часть 48
3.1 Анализ проблем оптимизации работы ветрогенераторов 49
3.2 Анализ повышения эффективности ВЭУ 69
3.2.1 Экспериментальные методы выбора оптимальных параметров
ВЭУРС 74
3.2.2 Исследование влияния на эффективность работы ВД количества
направляющих 76
3.2.3 Исследование влияния количества лопастей при постоянном числе
направляющих сопловой системы воздухозаборника 78
3.2.4 Исследование влияния ширины (хорды) лопастей на
эффективность работы ВД 80
3.2.5 Исследования влияния эжекторов на эффективность ВД 82
3.3 Исследование совмещения ротора Дарье с ротором Савониуса в единую систему 84
3.3.1 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Н-Дарье 85
3.3.2 Аэродинамические параметры ВЭУ на основе
ротора Савониуса 87
3.3.3 Оценка энергетической эффективности использования
ротора Н-Дарье 87
3.3.4 Оценка энергетической эффективности использования ротора Савониуса
3.3.5 Оценка энергетической эффективности использования комбинированного ротора Н-Дарье - Савониуса
Заключение
Список литературы
📖 Введение
Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше заостряет свое внимание на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т.д.
Во второй половине ХХ столетия перед человечеством встала глобальная проблема - это загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. Даже если рассматривать отдельно каждую отрасль этой проблемы, то картина будет складываться ужасная. К примеру, приведем данные статистики по выбросам в окружающую среду вредных веществ автомобилями: с выхлопными газами автомобилей в атмосферу попало 14,7 миллиона тонн оксида углерода, 3,4 миллиона тонн углеводородов, около одного миллиона тонн оксидов азота, более 5,5 тысячи тонн высокотоксичных соединений свинца. И это данные на далекий 1993 год. Если учесть, что каждый год с конвейеров автомобильных заводов сходит свыше 40 миллионов машин, и темпы производства растут, то можно сказать, что уже через десять лет все крупные города мира увязнут в смоге. К этому еще необходимо добавить продукты сгорания топлива на тепловых электростанциях, затопление огромных территорий гидроэлектростанциями и постоянная опасность в районах АЭС. Но у этой проблемы есть и вторая сторона медали: все ныне используемые источники энергии являются исчерпаемыми ресурсами. То есть через столетие при таких темпах
потребления угля, нефти и газа население Земли увязнет в энергетическом кризисе.
Таким образом, на сегодняшний день перед всеми учеными мира стоит проблема нахождения и разработки новых альтернативных источников энергии.
Во второй половине ХХ столетия перед человечеством встала глобальная проблема - это загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. Даже если рассматривать отдельно каждую отрасль этой проблемы, то картина будет складываться ужасная. К примеру, приведем данные статистики по выбросам в окружающую среду вредных веществ автомобилями: с выхлопными газами автомобилей в атмосферу попало 14,7 миллиона тонн оксида углерода, 3,4 миллиона тонн углеводородов, около одного миллиона тонн оксидов азота, более 5,5 тысячи тонн высокотоксичных соединений свинца. И это данные на далекий 1993 год. Если учесть, что каждый год с конвейеров автомобильных заводов сходит свыше 40 миллионов машин, и темпы производства растут, то можно сказать, что уже через десять лет все крупные города мира увязнут в смоге. К этому еще необходимо добавить продукты сгорания топлива на тепловых электростанциях, затопление огромных территорий гидроэлектростанциями и постоянная опасность в районах АЭС. Но у этой проблемы есть и вторая сторона медали: все ныне используемые источники энергии являются исчерпаемыми ресурсами. То есть через столетие при таких темпах
потребления угля, нефти и газа население Земли увязнет в энергетическом кризисе.
Таким образом, на сегодняшний день перед всеми учеными мира стоит проблема нахождения и разработки новых альтернативных источников энергии.
✅ Заключение
В магистерской диссертации содержится решение актуальной за дачи исследования эффективности использования ВЭУ для электроснабжения частного дома .
Основные результаты выполненного исследования заключают ся в следующем:
1. Анализ аэродинамики и энергетической эффективности позволил оценить коэффициенты мощности современных наиболее эффективных вертикально-осевых ветродвигателей.
2. Силы сопротивления при обтекании траверс настолько вели ки, что могут привести к сниже нию коэффициента мощности с 0,56 до 0,28, т. е. в 2 раза. При увеличении угла установки лопастей от 0 до 4° коэффициент мощности увеличился с 0,40 до 0,61, т. е. в 1,5 раза.
3. Оптими зация геометрических параметров и совершенствование о бразующих лопастей может приве сти к увеличению мощности ротора Н- Дарье до значения 0,72, которое превышает макси мально возможное значение для горизонтально-осевых ветродвигателей (0,45).
4. С увеличением относительной ширины полуцилиндрической лопасти от 0,1 до 0,5 и повышением количества лопастей от 2 до 6 коэффициент мощности ротора Савониуса увеличивается с 0,018 до 0,226.
5. Для снижения потерь энергии в роторе Савониуса можно применить наклонные обра зующие и концевые элементы лопастей различной формы.
6. Значение коэффициента мощности КРДС 0,32, лишь ненамного ниже значения КПД для ротора Н-Дарье, равного 0,40, а при применении модульного типа - еще больше. Комбинированные роторы Н-Дарье - Савониуса могут быть скомпонованы с электрогенераторами, механическим теплог енераторами различных конструк ций. Вертикально-осевые ВЭУ на их основе могут быть использованы в системах электро- и теплоснабжения различных объектов.
Основные результаты выполненного исследования заключают ся в следующем:
1. Анализ аэродинамики и энергетической эффективности позволил оценить коэффициенты мощности современных наиболее эффективных вертикально-осевых ветродвигателей.
2. Силы сопротивления при обтекании траверс настолько вели ки, что могут привести к сниже нию коэффициента мощности с 0,56 до 0,28, т. е. в 2 раза. При увеличении угла установки лопастей от 0 до 4° коэффициент мощности увеличился с 0,40 до 0,61, т. е. в 1,5 раза.
3. Оптими зация геометрических параметров и совершенствование о бразующих лопастей может приве сти к увеличению мощности ротора Н- Дарье до значения 0,72, которое превышает макси мально возможное значение для горизонтально-осевых ветродвигателей (0,45).
4. С увеличением относительной ширины полуцилиндрической лопасти от 0,1 до 0,5 и повышением количества лопастей от 2 до 6 коэффициент мощности ротора Савониуса увеличивается с 0,018 до 0,226.
5. Для снижения потерь энергии в роторе Савониуса можно применить наклонные обра зующие и концевые элементы лопастей различной формы.
6. Значение коэффициента мощности КРДС 0,32, лишь ненамного ниже значения КПД для ротора Н-Дарье, равного 0,40, а при применении модульного типа - еще больше. Комбинированные роторы Н-Дарье - Савониуса могут быть скомпонованы с электрогенераторами, механическим теплог енераторами различных конструк ций. Вертикально-осевые ВЭУ на их основе могут быть использованы в системах электро- и теплоснабжения различных объектов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.