Model matematyczny strugi wiatru o różnych poziomach turbulencji działającej na turbinę wiatrową o pionowej osi obrotu (VAWT)

• Autorzy: Jąderko Andrzej , Rakowska Luiza

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.03.12

Warianty tytułu

EN

Mathematical model of a wind stream with different levels of turbulence acting on a vertical axis wind turbine VAWT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące strumienia wiatru, od którego zależy skuteczność energetyczna każdej turbiny wiatrowej. Z uwagi na dużą niestabilność prędkości wiatru na terenie Polski przyjęto do analizy strumień wiatru silnozmiennego (burzliwego). Składowe wielkości prędkości wiatru silnozmiennego dotyczą średniej prędkości strumienia wiatru oraz składowej turbulentnej. Przedstawiono metodykę wyznaczania zależności względnej intensywności turbulencji dla różnych średnich wartości prędkości strumienia wiatru. Ponadto, dla przyjętych przykładowo wielkości gęstości widma mocy silnozmiennego wiatru, wyniki obliczeniowe przedstawiono w formie tabelarycznej.

EN

The article presents selected issues regarding the wind stream, which determines the energy efficiency of each wind turbine. Due to the high instability of wind speed in Poland, a strongly variable (turbulent) wind stream was adopted for analysis. The components of the strongly variable wind speed concern the average speed of the wind stream and the turbulent component. The methodology for determining the relative intensity of turbulence for various average values of wind stream speed is presented. Moreover, for the assumed values of the power spectrum density of strongly variable wind as an example, the computational results are presented in tabular form.

Słowa kluczowe

PL

turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu; struga wiatru; model matematyczny turbulencji

EN

vertical axis wind turbine; stream of wind; mathematical model of the turbulence

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 3
• Strony: 49--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Jąderko Andrzej

• Politechnika Częstochowska, Szkoła Doktorska, ul. Dąbrowskiego 69, 42-200 Częstochowa

autor

Rakowska Luiza

• Politechnika Częstochowska, Szkoła Doktorska, ul. Dąbrowskiego 69, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Michalak P., Zimny J., Wind energy development in the world, Europe and Poland from 1995 to 2009, current status and future perspectives, Renewable and Sustainable Energy Reviews, (2011), No. 15, 2330–2341
• [2] Dygulska A., Perlińska E. Mapa wietrzności Polski. Projekt POKL.04.01.02.00-046/11-00, Akademia Centrum Czystej Energii, Słupsk, (2015)
• [3] Zaporowski B., Przyszłościowe technologie wytwarzania energii elektrycznej w Polsce, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2015), nr 2, 187–192
• [4] Simic Z., Havelka J. G., Vrhovcak M. B., Small wind turbines – a unique segment of the wind power market, Renewable Energy, Vol. 50 (2013), 1027–1036
• [5] Prasad A., Ziogas P., Manias S., An active power factor correction technique for three-phase diode rectifiers, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 6 (1991), No. 1, 83– 92
• [6] Kwon S. D., Uncertainty analysis of wind energy potential assessment, Applied Energy, Vol. 87 (2010), No. 3, 856-865
• [7] Młodzikowski P., Milczarek A., Malinowski M., Analiza pracy małej elektrowni wiatrowej – praca autonomiczna oraz przy podłączeniu do sieci elektroenergetycznej, Politechnika Warszawska, Prace Instytutu Elektrotechniki, (2011), Zeszyt 249, 167–179
• [8] Pishgar-Komleh S. H., Keyhani A., Sefeedpari P., Wind speed and power density analysis based on Weibull and Rayleigh distributions (a case study: Firouzkooh county of Iran), Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 42 (2015), 313-322
• [9] Neammanee B., Sirisumrannukul S., Chatratana S., Development of a wind turbine simulator for wind generator testing, International Еnergy Journal, (2007) No. 8, 21–28
• [10] Nichita C., Luca D., Dayko B., Ceanga E., Largeband simulation of the wind speed for real time wind turbine simulators, IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 17 (2002), No. 4, 523–529
• [11] Eisenhut C., Krug F., Wind-turbine model for system simulations near cut-in wind speed, IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 22 (2007), No. 2, 414–42
• [12] Trapp J. G., Farret F. A., Fernandes F. T., Correa L. C., Variable speed wind turbine using the squirrel cage induction generator with reduced converter power rating for stand-alone energy systems, 10th International Conference on Industry Applications, 5-7 November 2012, Fortaleza, Brazil, 1–8