पवन टरबाइन: इंटरैक्टिव मॉडल, ब्लेड का मुड़ाव

मॉडल लोड हो रहा है

इस डिवाइस पर 3D मॉडल नहीं दिख सकता। नीचे गाइड के चरण आप लिखित रूप में पढ़ सकते हैं।

1 / 8 खेत में 5 MW की टरबाइनयह NREL 5 MW रेफ़रेंस टरबाइन है, शोध के लिए बना एक सार्वजनिक डिज़ाइन। रोटर 126 m चौड़ा है और हब ज़मीन से 90 m ऊपर है। 8 m/s की हवा में यह 9.2 rpm पर घूमती है और 1.78 MW देती है। दूसरी टरबाइन हवा की दिशा में 630 m आगे, रोटर के पाँच व्यास दूर खड़ी है।

घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए स्क्रॉल करें या दो उँगलियों से फैलाएँ।

01
खेत में 5 MW की टरबाइन
यह NREL 5 MW रेफ़रेंस टरबाइन है, शोध के लिए बना एक सार्वजनिक डिज़ाइन। रोटर 126 m चौड़ा है और हब ज़मीन से 90 m ऊपर है। 8 m/s की हवा में यह 9.2 rpm पर घूमती है और 1.78 MW देती है। दूसरी टरबाइन हवा की दिशा में 630 m आगे, रोटर के पाँच व्यास दूर खड़ी है।
02
ब्लेड का आकार और मरोड़
3 m/s से कम हवा में टरबाइन इंतज़ार करती है: ब्लेड का किनारा हवा की ओर रहता है और रोटर रुका रहता है। नारंगी खंड दिखाते हैं कि ब्लेड कैसे बदलता है। हब के पास यह गोल नली है; बाहर की ओर पहले मोटा और फिर पतला एयरफ़ॉइल बनता है, और कॉर्ड रेखा जड़ से सिरे तक 13.3° मुड़ती है।
03
सिरा इतना तेज़ क्यों
8 m/s पर रोटर एक मिनट में 9.2 बार घूमता है, फिर भी ब्लेड के सिरे 60 m/s से चलते हैं। सिरे की गति को हवा की गति से भाग देने पर टिप-स्पीड अनुपात मिलता है, यहाँ 7.55। इसी अनुपात पर यह रोटर हवा का सबसे बड़ा हिस्सा पकड़ता है, 48.2 %।
04
नैसेल के अंदर
मुख्य शाफ़्ट रोटर जितना ही धीमा घूमता है। तीन चरणों वाला गियरबॉक्स गति 97 गुना बढ़ाता है, इसलिए 9.2 rpm जनरेटर पर लगभग 890 rpm बन जाता है। ब्रेक डिस्क पर नारंगी निशान तेज़ शाफ़्ट दिखाता है; स्क्रीन उसे धीमा कर देती है ताकि आप उसे देख सकें।
05
हवा में कितनी शक्ति
हवा की शक्ति उसकी गति के घन के साथ बढ़ती है: P = ½ ρ A v³। 11.4 m/s पर लगभग 11.3 MW हवा रोटर डिस्क से गुज़रती है। रोटर इसका 46.8 % लेता है और जनरेटर 5 MW देता है। कोई भी रोटर 16/27, यानी 59.3 % से ज़्यादा नहीं ले सकता: यही बेट्ज़ सीमा है, जो चार्ट पर नीले रंग में है।
06
पिच शक्ति को 5 MW पर रखती है
18 m/s पर हवा रोटर से 44.5 MW ले जाती है। कंट्रोलर तीनों ब्लेड हवा की ओर 14.9° घुमा देता है, ताकि वे छोटे कोण पर हवा से मिलें और कम लें। शक्ति 5 MW पर रहती है। स्वचालित पिच बंद करें और उसे 0° पर रोकें: रोटर 9.8 MW बनाने की कोशिश करेगा और जनरेटर ओवरलोड हो जाएगा। 25 m/s से ऊपर ब्लेड 90° पर घूम जाते हैं और रोटर रुक जाता है।
07
नैसेल हवा की ओर मुड़ता है
हवा 30° घूम गई है। छत का दिशासूचक तुरंत मुड़ता है, पर यॉ ड्राइव 240 टन के नैसेल को सिर्फ़ 0.3° प्रति सेकंड से घुमाते हैं, इसलिए असली मोड़ में 100 s लगते हैं। स्क्रीन इसे 20 गुना तेज़ चलाती है। 30° की चूक के साथ 8 m/s पर रोटर अपनी शक्ति का 65 % बनाता है।
08
पीछे की धीमी हवा
रोटर जो भी वॉट लेता है, वह हवा से आता है, इसलिए उसके पीछे हवा धीमी होती है। 630 m पर भी हवा 8 की जगह 7.3 m/s है, और दूसरी टरबाइन 1.34 MW बनाती है, पहली का 76 %। हवा को 20° घुमाएँ तो वेक उससे चूक जाता है।

1 में से 8