Apakah mungkin untuk menentukan perbandingan kecepatan tip dari geometri rotor?

Katakanlah saya memiliki geometri rotor: jumlah bilah, airfoil yang membentuk masing-masing bilah, posisi mereka, panjang chord, dan sudut putaran mereka. Apakah mungkin menggunakan informasi ini untuk menentukan rasio kecepatan tip?

mechanical-engineering turbines wind-power

— Eric Q.
sumber

Tidak biasanya hanya dari geometri rotor, tetapi Anda dapat memperkirakan TSR beroda bebas dari rotor yang dirancang dengan baik menggunakan teori elemen blade. Tetapi mereka tidak seharusnya menjadi pemintalan bebas. Anda memerlukan ide yang cukup bagus untuk memuat disk untuk mendapatkan sesuatu yang bermakna untuk desain rasio tinggi yang layak.

— Phil Sweet

Saya sebenarnya memodelkan turbin angin miniatur yang terhubung ke generator DC. Selain redaman kental dari generator, saya mengasumsikan kira-kira berputar bebas. Saya memang memiliki TSR untuk 3 blade, tetapi saya ingin melihat koefisien daya vs jumlah blade (di mana jumlahnya bisa 2, 3, 4 dan 6). Saya tidak bisa mendapatkan TSR untuk nomor lain jadi saya perlu cara untuk menghitungnya, atau setidaknya mendapatkan RPM sebagai fungsi kecepatan angin.

— Eric Q.

Karena TSR adalah rasio kecepatan ujung blade dan kecepatan fluida - Anda harus memiliki dua fix atau diketahui untuk menemukan yang ketiga ... Lihat windynation.com/jzv/inf/…

— Solar Mike

Ya, itu benar, tetapi dari sudut pandang teoretis, TSR harus bergantung pada geometri rotor.

— Eric Q.

@EricQ. Rasio ini tergantung pada dua faktor: kecepatan ujung dan kecepatan fluida - tentukan dua dan Anda mendapatkan ...

— Solar Mike

Iya nih.

Saya akan mengarahkan Anda ke makalah 2014 oleh M. Ragheb berjudul Optimal Tip Speed Ratio http://mragheb.com/NPRE%20475%20Wind%20Power%20Systems/Optimal%20Rotor%20Tip%20Speed%20Ratio.pdf yang mencakup deskripsi yang cukup jelas tentang faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi turbin.

Untuk rotor dengan sistem nada variabel, kecepatan rotasi vs daya yang dihasilkan dapat dikontrol dengan melapisi bilah untuk mengakomodasi berbagai kecepatan angin dan karenanya menjaga sistem beroperasi pada TSR terbaik.

Untuk sistem pitch tetap, beberapa metode untuk mengatur RPM maksimum dan akan diperlukan.

— Donald Gibson
sumber

Saya tidak ingin merancang TSR tertentu, saya sudah memiliki model CAD 3D rotor dan ingin tahu kira-kira TSR-nya. EDIT: Kita dapat mengasumsikan itu akan dapat berputar dengan bebas dan nada sudah ditentukan.

— Eric Q.