Analiza wpływu wybranych profili łopat wirnika na generowaną moc przez mini siłownię wiatrową

• Autorzy: Dębowski M. , Romański L. , Komarnicki P. , Bieniek J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the impact of the selected profiles of rotor blades on the power generated by mini power wind plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mocy generowanej przez elektrownię wiatrową wyposażaną zamiennie w trzy różne wirniki. Testowanie przeprowadzono na mini siłowni wiatrowej JSW 750-12 produkowanej przez firmę KOMEL. W trakcie badań przeanalizowano pracę wirnika dostarczanego wraz z siłownią oraz dwóch nowych wirników o łopatach dwu profilowych. Do zaprojektowania łopat pierwszego wirnika zastosowano profile z rodziny NACA a w drugim profile z rodziny GOE. Testowanie przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym, umożliwiającym analizę pracy siłowni wiatrowej w zakresie prędkości od 5 do 16 m·s-1. Dodatkowo w trakcie badań zmieniano również kąty zaklinowania łopat wirnika. W efekcie wykreślono 15 charakterystyk mocy (moc generowana przez siłownię wiatrową w funkcji prędkości wiatru). Zastosowanie nowych wirnikow silowni umożliwiło generowanie przez mini siłownię wiatrową większych mocy niż przy stosowaniu oryginalnych wirników fabrycznych i to w całym zakresie badanych prędkości wiatru. Efektem dodatkowym badań jest propozycja nowego kierunek badań, który pozwoli usprawnić konstrukcję generatora prądu elektrycznego, a tym samym prowadzić do bezawaryjnej pracy elektrowni wiatrowej.

EN

The article presents the research results of the power generated by the wind power plant equipped interchangeably with three different rotors. Testing was carried out on the mini power wind plant JSW 750-12 produced by KOMEL company. Operation of the rotor provided with the power plant and two new rotors of two-profile blades were analysed during the research. Profiles of NACA family were used for design of the first rotor's blades and GOE family profiles were used for designing the second rotor's blades. Testing was carried out in the aerodynamic tunnel, enabling the wind power plant analysis within the speed of 5 to 16 m·s-1. Additionally, during the research, wedge angles of rotor blades were modified. As a result, 15 characteristics of power were determined (power generated by the wind power plant as a function of wind speed). The use of new rotors of the power plant, enabled wind power plant to generate higher power than at the use of original factory rotors in the whole scope of wind speed. Suggestion of a new research direction, which would allow improvement of electric current generator structure and therefore lead failure-free operation of the electric power plant, is an additional effect.

Słowa kluczowe

PL

siłownia wiatrowa; energetyka; profil łopaty

EN

wind power plant; power industry; blades profiles

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 3, t. 1
• Strony: 25--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dębowski M.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Romański L.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Komarnicki P.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Bieniek J.

• Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

Bibliografia

• Cynk, J. (1990). Samolot bombowy PZL P-37 Łoś. Warszawa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, ISBN 83-206-0836-8.
• Dębowski, M.; Romański, L.; Bieniek, J. (2012). Analiza pracy różnych profili łopat pędnika siłowni wiatrowej. Inżynieria Rolnicza, 2(137), 29-34.
• Fuglsang, P.; Dahl, K. S.; Antonion, J. (1999). Wind Tunel Tests of the Risø-A1-18, Risø-A1-21 and Risø-A1-24 Airfoils. Risø National Laboratory, Denmark.
• Kuhmeier, L. (2006) Buckling of Wind Turbine Rotor Blades: Analysis, Design and Experimental Validation. Ph.D. Thesis. Aalborg University and Vestas Wind Systems A/S.
• Lee, E. (2000). Optimization of Turbomachinery Airfoil Shapes in Viscous Unsteady Compressible Flows. Pennsylvania State University, 20-41.
• Maxwell, J.; Mc Gowana, J.; Rogers, A. (2002). Wind Energy Explained. Theory, Design and Application. John Wiley and Sons. Ltd.
• Nalepa, K.; Neugebauer, M.; Sołowiej, P. (2008). Metodyka badań małych siłowni wiatrowych. Inżynieria Rolnicza, 2(100), 209-214.
• Overgaard, L.C. (2005). On the Structural Assessment of Failure Mechanisms and Instability Phenomena in the V52 Turbine Blade Static Test Performed within the EFP2003 Programme. Technical Report, Department of Mechanical Engineering, Aalborg University, Denmark.
• Parchański, J. (1995). Miernictwo elektryczne i elektroniczne. WSiP, Warszawa, 179-200.
• Spera, S.A. (1998). Fatigue Design in Wind Turbines. Wind Turbine Technology-Fundamental Concepts in Wind turbine Engineering. ASME Press.
• Thomsen, T. (2006). Sandwich materials for wind turbine blades. 27-th Riso International Symposium on Materials Science: Polymer Composite Materials for Wind Power Turbines. Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark.
• Tomaszkiewicz, W. (red.). (2009). Instrukcja obsługi siłowni wiatrowej typu: JSW 750-12. Branżowy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Maszyn Elektrycznych „KOMEL”, Sosnowiec.
• Walker, J.; Jenkins, N. (1997). Wind Energy Technology. John Wiley and Sons. Ltd.
• Witryny internetowe:
• http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/coord_database.html#F
• http://www.enercon.de/