CC BY
5УДК 621.538
GENERATED POWER BY THE ROTOR OF A WIND TURBINE WITH A VERTICAL
AXIS OF ROTATION
Дехдонов Улугбек Гофурович доценти, +998 93 242 48 51, эл. манзил: znaniyasila7@yandex.ru
Исабоев Шарофиддин Мусомиддинович доценти в.б, +998936750004, эл. манзил: shisaboyev_82 @yandex. com
Аннотация. Ушбу мадолада "вертикал удли роторли шамол агрегатининг оптимал режимда ишлаши учун ишчи валда хосил булувчи моментининг хосил дилувчи дувват диймати данйдай характерга эга булиши керак" деган масала дуйилган ва ечилган. Шамол тезлиги, ротор радиуси ва даршилик моментининг узаро нисбатида хосил булувчи ротор бурчакли тезлиги ишлаб чидарувчи дувватни максимал дийматини таъминлаши буйича якуний хулосалар берилган. Ушбу вазифа ротор дувватининг тенгламасиини тузиш ёрдамида хал этилган.
Аннотации. В данной статье была поставлена и решена задача «какова мощность крутящего момента, создаваемого на рабочем валу, для оптимальной работы ветроустановки с ротором с вертикальной осью». Сделаны окончательные выводы о том, как угловая скорость ротора, возникающая из взаимного соотношения скорости ветра, радиуса ротора и момента сопротивления, обеспечивает максимальное значение вырабатываемой мощности. Эта задача решалась с помощью уравнения мощности ротора.
Annotation. In this article, the problem of "what kind of power value of the torque generated on the working shaft should be for the optimal operation of the wind unit with a vertical axis rotor" was posed and solved. The final conclusions are given that the rotor angular velocity resulting from the mutual ratio of wind speed, rotor radius and resistance moment provides the maximum value of the generating power. This task was solved using the equation of rotor power.
Таянч сузлар: Шамол агрегати, ротор, момент, бурчакли тезлик, радиус, оптимал режим, даршилик моменти, дувват.
Ключевые слова: Ветродвигатель, ротор, крутящий момент, угловая скорость, радиус, оптимальный режим, момент сопротивления, мощность.
Key words: Wind turbine, rotor, torque, angular velocity, radius, optimal mode, resistance torque, power.
From the equation of the work performed by the rotor, we find its power equation.
It is known that power is expressed by the first-order differential of work done over time, we
can write it as follows:
.. dA дг dA
N = — or with a short change, N = a •—— (1)
dt dp
In our previous calculations, we determined the equation for the work done by the vertical axis rotor. According to it, the following equations were derived for the active and partially active wings:
The equation for the work done by the active wing:
A1=--p-C-h- [6-u2-(---— )-(1-к)-8-и-ш- •(----- + -•(----)>0-
24 4 4 4 4
^HC^A XAEAMAP
k3)+3-ra2-
Sin5 pCosp 5 Sir? pCosp 3 Sin2p 4
•(---1— •(---1— (---)))-(1-k )| +C1
6 6 4 4 4
(2)
The equation for the work done by a partially active wing:
A2= — •Op^ ^v2^-Sin2(p + 0) )-(t - ^^»a ((24 2 4 2 4
Sin3(p + 0)Cos(p + 0) + 3 p Sin2(p + 0)^, Siri pCosp + 3 p Sin2p qosq
4 + 4(-i 4 4 + 4 ^7 V os -
rSinp 2
(—-—)-Sm9)+3-<B •
2 02 „ Sin3(p + 0)Cos(p + 0) 5 . Sin3(p + 0)Cos(p + 0) 3
A(--;-+t(--;-+T(
6
3
6 6 4 4
____ o o,„o„ o.-„6.
p Sin2(p + 0) ^ . Sin pCosp + 5 Sin pCosp + 3 p Sin2p 2 Sin P
i 4 6 + 6 4 + 4 i )))^ os - • 6
Cos0^Sin9-(
CospSin3p 1 Sin3 pCosp 3 p Sin2p
+ 6 (
)))• Sin20)]+C2
(3)
6 6 4 4 2 4 By briefly changing them and based on equations (3), (4), we derive the power equation by taking the first-order derivative of the work done with respect to the angle of rotation:
1 2
N = — p -c • h • 0 • < 1 24
6 ...s,„2 p. (1 -k2) + „.„. 0 ,s„, p+ 2c„s2Hsm2 p + 2|-3
(4)
(1 -k3)- — <2 • 02 •1(8• sin2 p-5^sin2 2p + 2• cos2p•í4sin4 p+ 5sin2 p+— I-15 1(1-k4)
16
1 2
N =--c • p • h • 0 •<•
2 24
- 3 •v2 •(sin2 p + cos2(p + 0) + 1)+v< • 0 • cos2• (p + 0) •(2sin2(p +
| j A
0) + 3) + sin2(p + 0) + (2 cos2 p +1) • cosp • cos0 + 3 • (1 - cos p) + 8 • sin3 p • cos p • sin0
y
+
y
< • 02 •
sin2 (p + 0) • 11 sin2 (p + 0) + 5cos2(p + 0) + sin4(p + 0)| + ycos(p + 0) + 5sin2 2(p + 0) +
2cos2p* cos2 0 *^sin4 p +1 • sin2 p + 2^ + sin2 2p* cos2 0^2 sin2 p + + 3 • sinp* sin20 • sin2(p+ (5)
I 1
0) -2sin4 p-sin3 p^sin2p + ^^(15• cos0 +18)
Figure 1. To study the characteristics of rotor generating power
The generating power of the rotor is as follows, taking into account the conditions of the
above equation:
N = N Condition 1
1 (6) N = N + N2 Condition 2 ()
In this case, one asset under condition 1, one asset under condition 2, and one partial asset indicate that the wing is in working condition. Taking into account these conditions, we present below the graphs representing the description of the rotor power calculated using expressions
(4), (5):
We draw the following conclusions from the graphs:
- the power value has a periodic change depending on the rotation angle of the rotor,
- with an increase in the number of wings, the value of the amplitude of fluctuations in the power graph decreases
- the difference AP between the maximum and minimum values of the graph is between 26.2 and 54.9 W.
-The power value graph is linear with increasing wing radius and parabolic with increasing wind speed.
REFERENCE
1. Gafurovich, D. U., & Sotivoldievich, Z. M. (2021). The use of non-conventional power sources is a requirement of the period. Academicia Globe, 2(07), 121-126.
2. Gafurovich, D. U. (2021). Analysis of the Solution and Results of the Differential Equation of Wind Aggregate Motion. Design Engineering, 5618-5627.
3. Ulugbek, D., & Yodgorjon, T. (2021). Rotors Of Wind Aggregates and Their Construction Problems. International Journal of Progressive Sciences and Technologies, 27(1), 148-154.
4. Gafurovich, D. U. (2021). Analysis of the Solution and Results of the Differential Equation of Wind Aggregate Motion. Design Engineering, 5618-5627.
5. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). General Equation of the Moment of a Concave Wing. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 7074.
6. Махмудов, З. С., & Дехканов, У. Г. (2021). Повышение благосостояния народа -основная цель государства. Электронный инновационный вестник, (3), 12-14
7. Ulugbek, D., Yodgor, T., Utkirbek, O., & Kodirjon, A. (2022). Determining the optimal angular velocity of a vertical axis rotor wind unit. Jundishapur Journal of Microbiology Research Article Published online, 3298-3304.
8. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). Practical Equation of Torque for a Concave Wing Rotor Drive. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 230-234.
9. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). Practical Equation of Torque for a Concave Wing Rotor Drive. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 230-234.
10. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). General Equation of the Moment of a Concave Wing. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 7074.
11. Gafurovich, D. U. (2021). Analysis of the Solution and Results of the Differential Equation of Wind Aggregate Motion. Design Engineering, 5618-5627.
12. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). General Equation of the Moment of a Concave Wing. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 7074.
13. Дехконов, у. F., & Исабоев, Ш. М. (2022). Шамол агрегати фойдали даршилик
моментининг зарурий диймати. Barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali, 216222.
14. Дехдонов, У. F., Нажмиддинов, И. Б., & Уришев, У. F. (2022). Ротор ишчи данотларини анидлаш. Barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali, 199-204.
15. Дехдонов, У. F., Исабоев, Ш. М., & Уришев, У. F. (2022). Ротор моментининг характеристикаси. Barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali, 205-215.
16. Дехдонов, У. F., Нажмиддинов, И. Б., & Уришев, У. F. (2022). Ротор ишчи данотларини анидлаш. Barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali, 199-204.
17. Gafurovich, D. U. Analysis of the solution and results of the differential of equation of wind aggregate motion. Design Engineering, 5618-5627.
18. Жураев, А., & Дехдонов, У. F. Шамол дурилмасининг харакатлантирувчи моменти ва дувватининг хисоби, Механика муаммолари. Тошкент, №.
19. Ulugbek, D., & Yodgorjon, T. (2021). Rotors Of Wind Aggregates and Their Construction Problems, International Journal of Progressive Sciences and Technologies (IJPSAT).
20. Gafurovich, D. U. (2021). Analysis of the Solution and Results of the Differential Equation of Wind Aggregate Motion. Design Engineering, 5618-5627.
21. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. (2022). Practical Equation of Torque for a Concave Wing Rotor Drive. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal, 1(6), 230-234.
22. Dehkanov, U. G., Makhmudov, Z. S., & Azamov, Q. S. General Equation of the Moment of a Concave Wing. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal (MRJ), Volume: 01 Issue: 06 2022 ISNN:(2751-7543), 70-74.
23. Gafurovich, D. U. (2022). Practical equation of torque for a concave wing rotor drive. Journal of Pharmaceutical Negative Results, 7613-7617.
24. U Dekhkonov, I Najmiddinov, I Sharofiddin, K Azamov (2022). Новая конструкция ротора ветрового агрегата с вертикальной осью вращения. Journal of Northeastern university 25 (04)
25. Дехдонов, У. F., & Акбаров, А. И. (2021). Инерция моменти дийматини бардарорлаштирувчи фактор. Механика ва технология илмий журнали, (4), 22.
26. Дехдонов, У. F., & Тиллабоев, Ё. К. (2021). Вертикал удли ротор данотларининг ишчи холатлари. механика ва технология илмий журнали, (3), 40.
27. Дехдонов, У. F., Нажмиддинов, И. Б., & Рахимов, А. М. (2021). Шамол агрегатининг бардарорлигини таъминлаш масаласи. механика ва технология илмий журнали, (1), 26.
28. Дехдонов, У. F., Нажмиддинов, И. Б., & Уришев, У. F. (2022). Ротор ишчи данотларини анидлаш. Barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali, 199-204.
