КАРУСЕЛЬНЫЙ ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

Данная модель относится к области ветроэнергетики, в частности к ветродвигателям карусельного типа.
Карусельный ветродвигатель конструктивно состоит из вертикального вала /оси/, к которому надежно прикреплены лопасти /пластины/. Материалом для лопастей служит металл или прочная пластмасса. Лопасти могут быть как прямоугольные, так и изогнутые. Вал соединен с электрогенератором. /Рис.1/. Лопасти и вал смонтированы и защищены от внешних воздействии в металлическом или прочном пластмассовым закрытом кожухе. /Рис.2/. Этот кожух при работе ветродвигателя частично открывается поворотным щитком. Встречный воздушный поток давит на открывшиеся щитком лопасти, заставляя их вращаться вместе с валом. В результате вращающийся вал приводит в действие электрогенератор, который и вырабатывает электрическую энергию, необходимую для подзарядки аккумуляторов. Полученная электроэнергия может также использоваться всевозможными приборами и устройствами.
Принципиальным отличием данного ветродвигателя от всех остальных является то, что он не находится в стационарном, неподвижном положении. Будучи вмонтированным в корпус движущегося материального тела, в данном случае электромобиля, ветродвигатель перемещается вместе с ним и работает под напором встречного воздушного потока.
ОСНОВЫНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Работа поверхности при действии на нее сил ветра
Поток ветра действующий на поверхность с поперечным сечением обладает кинетической энергией, определяемой выражением:
\tabгде - m масс тела;
v - скорость движущегося тела в м/сек
Секундная масса воздуха (m), протекающая через поперечное сечение F со скоростью v, равной
Подставив в выражение кинетической энергии ρFv вместо m, получим:
Следовательно энергия ветра изменяется пропорционально кубу его скорости.
Работа или мощность Т определяется произведением силы Р на скорость v
Одну и ту же мощность можно получить за счет большей силы, при малой скорости перемещения рабочей поверхности, или, наоборот, за счет малой силы, и следовательно и малой поверхности, но при соответствующем увеличении скорости ее перемещения.
Поверхность F перпендикулярна к направлению ветра.
х
1
Воздушный поток вследствие торможения поверхности получит подпор, будет обтекать ее и производить давление силой Р. Вследствие действия этой силы, поверхность будет перемещаться в направлении потока с некоторой скоростью v.
Работа или мощность будет равна произведению силы на скорость с которой перемещается поверхность F, т.е.:
х
где Р - сила, которая согласно уравнению
х
С - коэф. лобового сопротивления, (0,55)