Mokymo metu siekiama suprasti vėjo tunelio simuliatoriaus veikimą, išmokti matuoti vėjo greitį anemometru ir praktiškai išnagrinėti vėjo turbinos paleidimą, įskaitant inercijos įveikimą. Naudojant šį treniruoklį galima atlikti horizontalaus ašies vėjo turbinos charakterizavimą: keisti menčių skaičių, keisti turbinos orientaciją ir tirti turbinos sąveiką su vėjo tunelio oro srautu. Bandymų metu studentai stebi, kaip oro greitis, turbinos sūkių skaičius, įtampa, srovė ir galia kinta priklausomai nuo srauto parametrų ir apkrovos.
Vėjo tunelyje integruoti pagrindiniai komponentai, užtikrinantys stabilų ir tolygų oro srautą. Įrangoje naudojamas trifazis pramoninis ventiliatorius, oro srauto tiesintuvas ir anemometras vėjo greičio matavimui. Tunelyje sumontuota šešių menčių vėjo turbina, kurios vardinės reikšmės nurodomos kaip 52 V ir 40 W. Turbina turi mechanizmą, leidžiantį keisti jos orientaciją vėjo šaltinio atžvilgiu, todėl galima nagrinėti krypties įtaką energijos gamybai. Papildomai pateikiamas stovas, leidžiantis anemometrą montuoti ir už tunelio ribų, kai reikalingi palyginamieji matavimai.
Valdymo modulis yra skirtas oro srauto generavimui, parametrų stebėjimui ir apkrovų bandymams. Jame įdiegtas trifazis inverteris, valdantis ventiliatorių ir leidžiantis tiksliai reguliuoti tunelio oro srautą. Modulyje integruoti matavimo prietaisai: vėjo greičio matuoklis, sūkių (RPM) matuoklis, įtampos, srovės ir galios matuokliai. Kiekvienas matavimo prietaisas turi 0–10 V analoginį išėjimą, todėl sistema patogi integracijai su išoriniais registratoriais ar papildomomis laboratorinėmis platformomis. Apkrovų bandymams numatyta lempa ir kintama varžinė apkrova, leidžianti nagrinėti turbinos elgseną skirtinguose darbo taškuose. Saugumą užtikrina avarinio stabdymo mygtukas, o duomenų perdavimui naudojama nuoseklioji komunikacija per Modbus RTU protokolą.
Svarbi šios sistemos ypatybė – nuimamos turbinos mentės. Tai leidžia atlikti efektyvumo bandymus su skirtingu menčių skaičiumi ir suteikia galimybę studentams keisti mentes į savos konstrukcijos variantus, pavyzdžiui, pagamintus 3D spausdintuvu. Tokiu būdu treniruoklis tampa ne tik matavimo ir analizės įranga, bet ir kūrybinė platforma aerodinamikos bei konstrukcijų sprendimų testavimui.
Papildomai gali būti naudojamos vertikalios ašies turbinos kaip pasirinktinės opcijos. Savonijaus tipo turbina priskiriama pasipriešinimo turbinoms, kur sukimą sukelia vėjo jėgos pasipriešinimas. Šio tipo turbinos konstrukcija, paremta pusiau cilindrinėmis mentėmis, leidžia sumažinti nepalankų poveikį, kai dalis rotoriaus juda prieš vėją. Giromill tipo turbina priskiriama keliamųjų jėgų turbinoms, kur sukimą sukuria slėgio skirtumai ant profiliuotų menčių. Šio tipo sprendimuose svarbu stebėti paleidimo pasipriešinimus, nes kai kuriais atvejais judėjimui pradėti gali reikėti stipresnio „vėjo“ arba pagalbinio paleidimo.
Techninė informacija
| Parametras | Reikšmė |
|---|---|
| Paskirtis | Vėjo turbinos ir elektros generavimo iš vėjo kinetinės energijos studijos su vėjo tuneliu |
| Mokymo temos | Vėjo tunelio simuliatorius, vėjo greičio matavimas, turbinos paleidimas, darbas be apkrovos ir su apkrova |
| Horizontalaus ašies turbinos tyrimai | Menčių skaičiaus keitimas, orientacijos keitimas, sąveika su tuneliu |
| Vidutinė mokymo trukmė | 4 val. |
| Vėjo tunelio matmenys | 1900 x 600 x 1400 mm |
| Svoris | 110 kg |
| Tunelio komponentai | Trifazis pramoninis ventiliatorius, srauto tiesintuvas, anemometras, vėjo turbina su orientacijos mechanizmu |
| Vėjo turbina | Šešių menčių, 52 V, 40 W |
| Valdymas | Trifazis inverteris ventiliatoriaus valdymui |
| Matavimai | Vėjo greitis, RPM, įtampa, srovė, galia |
| Analoginiai išėjimai | 0–10 V iš kiekvieno matavimo prietaiso |
| Apkrovos | Lempinė apkrova ir kintama varžinė apkrova |
| Saugumas | Avarinis stabdymo mygtukas |
| Komunikacija | Modbus RTU |
| Pastaba | Nuimamos mentės efektyvumo bandymams ir 3D spausdintų menčių testavimui |
