MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING
Незважаючи на значний досвід в проектуванні вітроустановок малої потужності в процесі їх експлуатації виникають руйнування окремих елементів установки, які можуть призвести до руйнування установки в цілому. Одним з важливих чинників, що призводить до руйнування елементів, зокрема лопатей, є гіроскоп...
Saved in:
| Date: | 2020 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/256 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Vidnovluvana energetika |
Institution
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-256 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-06-28T18:06:39Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
wind power wind turbine rotor orientation due to its own windage. |
| spellingShingle |
wind power wind turbine rotor orientation due to its own windage. Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| topic_facet |
wind power wind turbine rotor orientation due to its own windage. вітроенергетика вітроустановка орієнтація ротора за рахунок власної парусності. |
| format |
Article |
| author |
Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. |
| author_facet |
Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. |
| author_sort |
Holovko, V. |
| title |
MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| title_short |
MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| title_full |
MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| title_fullStr |
MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| title_full_unstemmed |
MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING |
| title_sort |
mathematical model of the system of orientation of the rotor of a wind installation at the account of own rotor own sawing |
| title_alt |
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ ОРІЄНТАЦІЇ РОТОРА ВІТРОУСТАНОВКИ ЗА РАХУНОК ВЛАСНОЇ ПАРУСНОСТІ РОТОРА |
| description |
Незважаючи на значний досвід в проектуванні вітроустановок малої потужності в процесі їх експлуатації виникають руйнування окремих елементів установки, які можуть призвести до руйнування установки в цілому. Одним з важливих чинників, що призводить до руйнування елементів, зокрема лопатей, є гіроскопічні навантаження, що виникають в них при орієнтації ротора за напрямком повітряного потоку. При цьому необхідно зауважити, що перед конструкторами стоїть певна дилема. З однієї сторони збільшення кутової швидкості призводить до зменшення енергетичних втрат при орієнтації ротора, а з іншої – до збільшення гіроскопічних навантажень в лопаті.
На сьогоднішній день в ряді робіт запропоновані математичні моделі систем орієнтації ротора за напрямком повітряного потоку за рахунок флюгерної площини хвоста. При цьому використовуються різноманітні конструктивні схеми даної системи орієнтації ротора, такі як підпружинений хвіст, хвіст на косому шарнірі та інші. Система орієнтації ротора за рахунок власної парусності ротора практично недосліджена і потребує теоретичних розробок та подальшої їх експериментальної перевірки.
В даній роботі пропонується розробити математичну модель системи орієнтації ротора вітроустановки за рахунок власної парусності ротора із врахуванням ряду параметрів та характеристик даної системи орієнтації. Запропонована математична модель орієнтації ротора дозволило отримати рівняння для розрахунку кутових швидкостей орієнтації ротора в залежності від швидкостей вітру, кута відхилення ротора від напрямку повітряного потоку та ряду конструктивних параметрів системи орієнтації ротора. Отримані кутові швидкості орієнтації ротора дозволяють визначити енергетичні втрати та гіроскопічні навантаження на елементи конструкції вітроустановки в процесі орієнтації ротора. Дані рівняння також дозволяють визначити параметри, якими можна впливати на величину кутової швидкості орієнтації ротора, такі як відстань від вісі обертання гондоли до площини ротора та коефіцієнт демпфування відповідних пристроїв, що дозволяє вибрати раціональну величину кутової швидкості орієнтації ротора з урахуванням можливих втрат виробітку вітроустановкою та величин гіроскопічних навантажень в лопатях і елементах гондоли. Бібл. 9, рис. 1. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/256 |
| work_keys_str_mv |
AT holovkov matematičnamodelʹsistemioríêntacíírotoravítroustanovkizarahunokvlasnoíparusnostírotora AT kokhanievychv matematičnamodelʹsistemioríêntacíírotoravítroustanovkizarahunokvlasnoíparusnostírotora AT shykhailovm matematičnamodelʹsistemioríêntacíírotoravítroustanovkizarahunokvlasnoíparusnostírotora AT holovkov mathematicalmodelofthesystemoforientationoftherotorofawindinstallationattheaccountofownrotorownsawing AT kokhanievychv mathematicalmodelofthesystemoforientationoftherotorofawindinstallationattheaccountofownrotorownsawing AT shykhailovm mathematicalmodelofthesystemoforientationoftherotorofawindinstallationattheaccountofownrotorownsawing |
| first_indexed |
2025-07-17T11:38:01Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:38:01Z |
| _version_ |
1837893976328241152 |
| spelling |
veorgua-article-2562020-06-28T18:06:39Z МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ ОРІЄНТАЦІЇ РОТОРА ВІТРОУСТАНОВКИ ЗА РАХУНОК ВЛАСНОЇ ПАРУСНОСТІ РОТОРА MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ORIENTATION OF THE ROTOR OF A WIND INSTALLATION AT THE ACCOUNT OF OWN ROTOR OWN SAWING Holovko, V. Kokhanievych, V. Shykhailov, M. wind power, wind turbine, rotor orientation due to its own windage. вітроенергетика, вітроустановка, орієнтація ротора за рахунок власної парусності. Незважаючи на значний досвід в проектуванні вітроустановок малої потужності в процесі їх експлуатації виникають руйнування окремих елементів установки, які можуть призвести до руйнування установки в цілому. Одним з важливих чинників, що призводить до руйнування елементів, зокрема лопатей, є гіроскопічні навантаження, що виникають в них при орієнтації ротора за напрямком повітряного потоку. При цьому необхідно зауважити, що перед конструкторами стоїть певна дилема. З однієї сторони збільшення кутової швидкості призводить до зменшення енергетичних втрат при орієнтації ротора, а з іншої – до збільшення гіроскопічних навантажень в лопаті. На сьогоднішній день в ряді робіт запропоновані математичні моделі систем орієнтації ротора за напрямком повітряного потоку за рахунок флюгерної площини хвоста. При цьому використовуються різноманітні конструктивні схеми даної системи орієнтації ротора, такі як підпружинений хвіст, хвіст на косому шарнірі та інші. Система орієнтації ротора за рахунок власної парусності ротора практично недосліджена і потребує теоретичних розробок та подальшої їх експериментальної перевірки. В даній роботі пропонується розробити математичну модель системи орієнтації ротора вітроустановки за рахунок власної парусності ротора із врахуванням ряду параметрів та характеристик даної системи орієнтації. Запропонована математична модель орієнтації ротора дозволило отримати рівняння для розрахунку кутових швидкостей орієнтації ротора в залежності від швидкостей вітру, кута відхилення ротора від напрямку повітряного потоку та ряду конструктивних параметрів системи орієнтації ротора. Отримані кутові швидкості орієнтації ротора дозволяють визначити енергетичні втрати та гіроскопічні навантаження на елементи конструкції вітроустановки в процесі орієнтації ротора. Дані рівняння також дозволяють визначити параметри, якими можна впливати на величину кутової швидкості орієнтації ротора, такі як відстань від вісі обертання гондоли до площини ротора та коефіцієнт демпфування відповідних пристроїв, що дозволяє вибрати раціональну величину кутової швидкості орієнтації ротора з урахуванням можливих втрат виробітку вітроустановкою та величин гіроскопічних навантажень в лопатях і елементах гондоли. Бібл. 9, рис. 1. Despite considerable experience in the design of low-power wind turbines during their operation, destruction of individual elements of the installation occurs, which can lead to the destruction of the installation as a whole. One of the important factors that leads to the destruction of elements, in particular the blades, is the gyroscopic loads that occur in the blades when the rotor is oriented in the direction of air flow. It should be noted that the designers face a certain dilemma. On the one hand, an increase in angular velocity leads to a decrease in energy losses during the orientation of the rotor, and on the other hand, to an increase in gyroscopic loads in the blades. To date, a number of works have proposed mathematical models of rotor orientation systems in the direction of air flow due to the tail vane plane. In this case, various structural schemes of this rotor orientation system are used, such as a spring-loaded tail, a tail on an oblique hinge, and others. The rotor orientation system due to its own rotor windage is practically unexplored and requires theoretical developments and their subsequent experimental verification. In this paper, it is proposed to develop a mathematical model of the orientation system of the rotor of a wind turbine due to its own windage of the rotor, taking into account a number of parameters and characteristics of this orientation system. The proposed mathematical model of rotor orientation made it possible to obtain equations for calculating the rotor orientation angular velocities depending on wind speeds, the angle of the rotor deviation from the air flow direction, and a number of design parameters of the rotor orientation system. The obtained angular velocity of the orientation of the rotor allows you to determine the energy loss and gyroscopic loads on the structural elements of the wind turbine during the orientation of the rotor. These equations also allow you to determine the parameters that can affect the value of the angular velocity of the orientation of the rotor, such as the distance from the axis of rotation of the nacelle to the plane of the rotor and the damping coefficient of the corresponding devices, allows you to choose a rational value of the angular velocity of orientation of the rotor, taking into account possible losses generated by the wind turbine and gyroscopic values loads in the blades and elements of the gondola. Ref. 9, fig. 1. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020-06-28 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/256 10.36296/1819-8058.2020.2(61).63-69 Возобновляемая энергетика; № 2(61) (2020): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 63-69 Відновлювана енергетика; № 2(61) (2020): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 63-69 Vidnovluvana energetika ; No. 2(61) (2020): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 63-69 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2020.2(61) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/256/183 Copyright (c) 2020 Vidnovluvana energetika |