Ротор бурчакли тезлигининг мақбул характеристикаси Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

УДК 621.538

РОТОР БУРЧАКЛИ ТЕЗЛИГИНИНГ МАЦБУЛ ХАРАКТЕРИСТИКАСИ

Тиллабоев Ёдгоржон Кенжабоевич НамМКИ, ф-м.ф.н, доцент. +998972301970, [email protected]

Аннотация: Ушбу маколада шамол агрегати вертикал укли роторининг бурчакли тезлиги характеристикаси урганилган, Роторнинг максимал кувват х,осил килиш полати учун бурчакли тезликнинг оптимал кийматлари аникланган.

Аннотация: В этой статье изучена характеристика угловой скорости ротора ветрового агрегата с вертикальной осью вращения. Определены оптимальные значения угловой скорости при котором вырабатываемая мощность ротора принимает максимальное значение.

Annotation: In this article, the characteristic of the angular velocity of the rotor of a wind unit with a vertical axis of rotation is studied. The optimal values of the angular velocity at which the generated power of the rotor takes the maximum value are determined. Keywords: Wind unit, rotor, angular rotation, angular velocity, power, optimal values, number of wings, wind speed.

Калит сузлар. Шамол агрегати, ротор, бурилиш бурчаги, бурчакли тезлик, кувват, оптимал киймат, канотлар сони, шамол тезлиги.

Ключевые слова. Ветроагрегат, ротор, угол поворота, угловая скорость, мощность, оптимальное значение, количество крыльев, скорость ветра..

Key words. Wind turbine, rotor, rotation angle, angular velocity, power, optimal value, number of wings, wind speed.

Куйида ротор бурилиш бурчак тезлигини унинг ишлаб чикарувчи кувватига кандай богланганлигини машина механизмлар назарияси ва назарий механика коидаларига асосан текширамиз ва кувватнинг максимал кийматини таъминловчи бурчак тезлигининг рационал кийматлари хдкида хулосаларга эга буламиз[1,2]. Маълумки, вертикал укли шамол агрегати роторининг ишлаб чикарувчи куввати

P = 1 °х Р'h'12'(6 °2'(1"Sin2 <Р~81'(1"к3)'sin4 <+ 3'®3'12'sin6 <'(1"к4))(1)

1

P2 = — 'P'h'12 2 24 x

(6' v ' ш' (sin (p + 9) - sin ) - sin p)'sin(p + 9) + 8' иш' I 'sin (p + 9) + 3' ш3 '12' ((sin4 (p + в) - sin4) - sin3 p)' sin(p + 9)

(2)

тенгламалар билан ифодаланади [3].

Бунда, Р1 - актив канот куввати, М2 - кисман актив канот куввати, сх - канотнинг

пешона каршилиги, p- хаво зичлиги, h - канот баландлиги, & - канот радиуси, и - шамол тезлиги, p- канот радиуси ва шамол тезлиги вектори орасидаги бурчак, 9- канотлар орасида бурчак, ш- ротор бурчакли тезлиги.

Аввало, (1) тенгламалар системасида бурчакли тезликка боглик булмаган ифодаларни содда х,олга келтирамиз. Бунинг учун куйидагича белгилашлар киритамиз[3]:

т =— р- с ■ и ■ £2 24 *

тз = и ■ £ ■

8Ш2 р + 2 С082р ■ | 8т2 р + 3

В 2 = 6 ■и2 ■ зт2 (■ (1 - к2)

. Л Л

-з

у У

(1 - к3)

В4 = —1 ■ £2 ■( (8 ■ зт2 р- 5) зт2 2р + 2 ■ cos2р■ 4зт4 р + 5зт2 р +15 -15 | ■ (1 - к4 )

16

2

В7 = £2

8Ш2 (р + в)^ -^т2 (р + в) + -С08 2(р + в) + 8т4(р + в)| + — С08р + в) + -8Ш22(р + в) + V24 у 44

2с08 2р^ С082 в'

1

л

/

8т р+---зт р + 2 + зт 2р^ С08 в 2зт р + — + 3 ■ зт (■ зт2в

4 У V 4.

1

Л

8т 2(р + в) -

Л

> 1

2зт4 р- зт3 (■ зт2р +---(15 ■ С08в +18)

У 4

В5 = -3 ■и2 ■ (зт2 р + С082(р + в) +1)

В6 = и ■ £ ■ I С082 ■ (р + в) ^(2 8т2 (р + в) + 3)

81п2(р + в) + (2С082 р + 1) ■ С08р

■С08в +

3 ■ (1 - С08р) + 8 ■ 8Ш3 р ■ С08р ■ 8Ш.в

У х,олда белгилаш тенгламаларига ва х,исоблашнинг икки шартига кура кувват тенгламаси куйидагича содда куриниш олади[4,5]:

Р1=Б1Б2ш+Б1Б3ш2+Б1Б4ш3 Р2=Б1Б5ш+Б1Б6ш2+Б1Б7ш3

1-шарт

2-шарт

(3)

кувват киймати бурчакли тезликнинг нолдан бошка барча кийматларида нолга тенг булмаслигидан, унинг экстремум х,олатларини аниклаш билан чегараланамиз.

(3) тенгликдан ш буйича биринчи тартибли х,осиласини аниклаймиз ва уни нолга тенглаб, киска узгартириш билан ёзамиз:

3 ^4^+2^3 ■ш+Б2=0 1-шарт 3■Б7■ш2+2■Б6■ш+Б5=0 2-шарт

(4)

Х,осил килинган квадрат тенгламаларнинг ечимини, унинг икки шартини инобатга олиб, киска узгартириш билан ротор бурчак тезлигининг ифодасини ёзамиз ва куйидаги куринишдаги тенгламаларга эга буламиз [6,7,8]:

1 -шарт буйича,

ш =■

-В3-л/В32 -3■

3 ■ В4 ■ В2

3 ■ В4

=

- В3 +

л/В32 - 3 ■

3 ■ В4 ■ В2

3 ■ В4

(5)

2-шарт буйича,

ш =-

-В6-л/ В62 -3■ В6■ В5

3 ■ В7

- В6 + л/В62 - 3 ■ В6 ■ В5

3 ■ В7

V

Агар шундай нукталар булса, у х,олда бу (5) ва (6) тенгликнинг дискриминанти нолдан катта ёки унга тенг булган х,олдагина юз бериши мумкин:

Б= Б32-3Б4Б2>0 Б= Б62-3Б6Б5>0

1 -шарт буйича 2-шарт буйича

(7)

Компьютер дастури ёрдамидаа текшириш шуни курсатадики, дискриминант киймати доимий мусбат кийматларни кабул килади. Бу эса унда экстремум нукталар сони иккита эканини курсатади. Агар, кувват кийматининг доимий мусбат кийматга эга эканини х,исобга олсак, аввал, максимал сунг минимал кийматни ифодаловчи графикка эга буламиз (график, аввал, минимал кийматга эришади деб тахмин килсак, экстремумлар сони иккита булганидан, график чизиги тартибда кейин келадиган максимал кийматидан сщнг манфий чегарани кесиб утиши керак. Бу эса масала мох,иятига тугри келмайди. Кейинги х,исоблар буни тасдиклайдиДисобларда (5), (6) ифодаларнинг куйидаги икки тенгламасидан фойдаланамиз:

В3В32 - 3 • В4 • В2

®рацЛ = = "

3 • В4

®рац.2 = ®1 = '

- В6-VВ62 - 3 • В6 • В5

(8)

3 • В7

Долган икки тенглама киймати манфий курсаткичларга эга булганидан уларнинг киймати мантикка зид деб х,исоблаймиз.

Ушбу кувват кийматини ифодаловчи графикнинг хусусий х,оллардан бирининг куриниши 1-расмда келтирилган. Шаклдан шуни хулоса килиш мумкинки, ротор бурилиш бурчагифнинг х,ар бир кийматига, кувватнинг ягона максимал киймати тугри келади. У х,олда бурчак тезлигининг рационал уртача кийматини куйидаги куринишдаги тенглама билан аниклаш мумкин [9,10]:

1-расм: кувват кийматининг генератор вали бурчак тезлигига боFликлиги: бунда фротор=0

2-расм. кувват кийматининг ротор бурчали тезлигига боFликлигини курсатувчи график:бунда фротор=0

' я Дсо С= 1; и-11; Р Евда

1 о 16 14 12 10 о

о 6 4 2 0

0 1 Активация 3

Чтобы активиров.

3-расм. Роторнинг рационал уртача бурчакли тезлигининг тавсифи

2- шаклда п, £, икийматларининг айрим олинган кийматларига роторнинг уртача бурчак тезлиги Шрац.ур.мос келади. Конструкциямизда п, £ кийматлар узгармас булганлиги учун шамол тезлиги и нинг узгариши Шроц. ур. тезликни узгаришига олиб келишини тушиниш мумкин, ушбу узгариш ишчи орган харакати учун макбул эмас. Ушбу хулоса агрет конструкциясиавтоматик бошкариш тизимининг янгимеханизмни лойихалашни таказо этади [11,12].

Тенгламалар системаси буйича утказилган хисоблашлар натижаси нинг киймати кувват кийматининг максимал булишини таъминлашини тасдиклади [13]. Уларга кура Шрац.=/(ф), Шрац.ур.=/(п), Ашрац.ур.=/(п) богланишларни ифодаловчи графиклар 3-расмда келтирилган.

Хулосалар: (2) тенгламалар системасини ш = / (п, £ , И, и, ф, ) богликликда математик анализкилиб чикиш жараёнида курилган графиклар асосида куйидаги хулосаларни келтиамиз -

-ротор бурчак тезлиги унинг ишлаб чикарувчи кувватини белгиловчи энг асосий фактордир. Бунда вакт бирлиги ичида айланишлар сони мухим рол уйнайди.

-Бурилиш бурчагининг хар бир кийматига, кувват максимал булишини таъминловчи биргина ротор бурчак тезлигининг киймати мос келади (1-расм.). Шу сабаб бурилиш бурчагининг бир давр оралигидаги уртача бурчак тезлиги киймати таклиф этилади (9-ифода).

-Геометрик параметрлари ва шамол тезлигиузгармас булганда шамол агрегати роторининг ишлаб чикарувчи куввати кийматини максимал булишини таминловчи бурчак тезлигининг уртача биргина киймати мавжуд (2-расм).

-Ротор канотининг бурилиш бурчагининг хар бир кийматига бурчак тезликнинг биргина киймати мос келади ва у даврий характерга эга (3а-расм)

-^анотлар сонининг 3 тадан 6 тагача ортиб бориши роционал бурчак тезлиги кийматини 9,7 1/сек. дан 6,7 1/сек. гача камайтиради (3б-расм).

-Ротор канотлари сонининг 3 дан 6 тага ортиши унинг бурчак тезлиги нотекислигини 16,5 1/сек. дан 1,0 1/сек. гача камайтиради (3в-расм).

-Агрегатнинг реал ишчи холатида шамол тезлиги муттасил узгариб туради, бу ротор бурчакли тезлигининг узгаришига олиб келади. Натижада ротор хосил килаётган энергия микдори узгаради [12]. Ишчи орган роционал холатидан четланади. Ушбу хулосалар ишчи органнинг фойдали каршилигини зарурий узгартириб турш шартини

KyaflH (Mxap.=/(u)) Ba my Tap3ga HmHH Bamu Ma^Syn x,o.naTga ca^^amra epgaM 6epagu, poTop MaKCHMan KyBBaT x,ocu.n KHnum x,o.naTHHH 6apKapop.namTHpagH.

AAAEHET.AP

1. ApToGo^eBCKHH C.H. Teopua MexaHH3MOB h MamuH. MocKBa.: -365 CTp. 1967r.

2. Tapr M.C. TeopeTunecKaa MexaHHKa. Tom II.MocKBa.: «HayKa», -347 CTp. 1975 r.

3. Ulugbek D, Yodgorjon T. "Rotors Of Wind Aggregates and Their Construction Problems"//International Journal of Progressive Sciences and Technologies- (IJPSAT), 27(1), pp. 148-154, Vol.27 No.1 Junio 2021,. http://iipsat.iisht-iournals.ore3 ISSN: 2509-0119.

4. Gafurovich DU. "Analysis of the soulit and rezults of the defferentiolofequatio of wind agregate motion". Design Engineering journal, 2021. December, pp 5618-5627.https://www.design-eniineering=56185627.

5. Gafurovich D. U., Sotivoldievich Z. M. "The use of non-conventional power sources is a requirement of the period"//Academicia Globe: Inderscience Research. - 2021. - T. 2. - №. 07. - C. 121-126. ttps://doi.org/10.17605/0SF.I0/NXR3T

6. Dekhkonov Ulugbek, Tillaboev Yodgor, Orishov Utkirbek, Azamov Kodirjon. "Determining the optimal angular velocity of a vertical axis rotor wind unit". Jundishapur Journal of Microbiology Research Article Published online 2022 April Vol. 15, No.1 (2022) 3298. https://www.iimicrobiol.com/index.php/iim/article/view/492

7. ^xkohob y.F, Ha:®MHggHHoB H.E, YpumeB Y.r. "PoTop umnu KaHoxnapuHH aHHK-nam". Journal of Advanced Research and Stability. 2022, 199 6. ISSN: 2181-2608. www. sciencebox.uz/.

8. ,3£x,kohob y.F, HcaGoeB ffl.M. YpumeB Y.r. "PoTop MoMeHTHHHHr xapaKTepucTHKacu". Journal of Advanced Research and Stability. 2022, 205 6. ISSN: 21812608. www. sciencebox.uz/.

9. ,3£x,kohob Y.F, HcaGoeB ffl.M., A6gy^a66opoB A.A. "fflaMon arperaTH ^ouga^H Kapmu^HK MoMeHTHHHHr 3apypuu KHUMaTu". Journal of Advanced Research and Stability. 2022, 205 6. ISSN: 2181-2608. www. sciencebox.uz/.

10. Tun^a6oeB E.T. noc^egoBaTe^bHocTH ToneK b m-MepHoM EBKnugoBoM npocTpaHCTBe. SCIENCE AND EDUCATION SCIENTIFIC JOURNAL. VOLUME 3, ISSUE 2 FEBRUARY 2022. CTp. 28-39.

11. 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, http://innosci.org/index.php/wos/ article/view/300

12. Dehkanov U. G., Makhmudov Z. S., Azamov Q. S.. Practical Equation of Torque for a Concave Wing Rotor Drive. Web of Scholars: Multidimensional Research Journal (MRJ) Volume: 01 Issue: 06 | 2022 ISNN: (2751-7543), 230-234, http://innosci.org/ index.php/wos/article/view/336