पवन चक्कियां पिछले दो हजार वर्षों से हवा में निहित ऊर्जा को कई अन्य उपयोगी रूपों में परिवर्तित करने के लिए मानव जाति की सहायता कर रही हैं। आज की पवन टरबाइन पवन में बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने में सक्षम हैं। यह उन ब्लेडों के कारण है जो अत्याधुनिक वायुगतिकीय विश्लेषण और अन्य प्रदर्शन-बढ़ाने वाले उपकरणों का उपयोग करके विकसित किए गए हैं।
इस वीडियो में, हम एक सरल लेकिन वैज्ञानिक तरीके से प्रौद्योगिकी के इन विभिन्न सेटों का पता लगाएंगे। सबसे पहले, आइए इसके मूल काम में लगें। यदि बहती हवा विंग को बदल सकती है, तो हम जनरेटर से बिजली प्राप्त करेंगे जो इसके साथ जुड़ी हुई है। हालांकि, उड़ने वाली हवा विंग को कैसे बदल देती है? चलो ब्लेड पर एक करीबी नज़र रखते हैं। ब्लेड में बहुत सारे एयरफ़ॉइल क्रॉस-सेक्शन हैं जिनमें जड़ से टिप तक विभिन्न आकार और आकार शामिल हैं। सरल एयरफॉइल तकनीक पवन टरबाइन ब्लेड को मोड़ देती है। इसका मतलब है कि एक लिफ्ट बल का उत्पादन होता है जब एक तरल पदार्थ एक एयरऑफिल पर चलता है। इस तरह से पवन टरबाइन बुनियादी रोटेशन को प्राप्त करता है जिसे हम देखने के आदी हैं।
जैसे चलती ट्रेन में आप चीजों को अपेक्षाकृत अनुभव करते हैं, वैसे ही चलती हवा के टरबाइन ब्लेड भी अपेक्षाकृत हवा का अनुभव करते हैं। चलते हुए ब्लेड के लिए, सापेक्ष वायु वेग दिखाया गया है। इसलिए पवन टरबाइन ब्लेड को झुके हुए तरीके से सापेक्ष हवा की गति के साथ संरेखित करने के लिए तैनात किया जाता है। जैसे-जैसे ब्लेड का वेग टिप की ओर बढ़ता है, सापेक्ष हवा की गति टिप की ओर अधिक झुकाव वाली हो जाती है। इसका मतलब है कि ब्लेड को जड़ से टिप तक एक निरंतर मोड़ दिया जाता है।
हालाँकि, इस घुमाव को सीधे एक जनरेटर से नहीं जोड़ा जा सकता है। क्योंकि पवन टरबाइन ब्लेड आमतौर पर शोर और यांत्रिक शक्ति के मुद्दों के कारण आरपीएम की बहुत कम दर पर मुड़ते हैं। इस कम-गति के रोटेशन को ध्यान में रखते हुए हम एक जनरेटर से किसी भी सार्थक बिजली आवृत्ति का उत्पादन नहीं कर सकते हैं। इसलिए जनरेटर से जुड़ने से पहले गियरबॉक्स में गति बढ़ाई जाती है। गियरबॉक्स एक उच्च गति अनुपात को प्राप्त करने के लिए एक ग्रहों गियर सेट व्यवस्था का उपयोग करता है। एक ब्रेक नैकेल में भी बैठता है। ब्रेक का कार्य अत्यधिक घुमावदार परिस्थितियों में पवन ब्लेड रोटेशन को गिरफ्तार करना है नतीजतन, केबल के माध्यम से पारित होने वाली बिजली को आधार की ओर ले जाया जाता है जहां एक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर स्थित है। पवन टरबाइन को अधिकतम शक्ति निष्कर्षण के लिए सामान्य रूप से हवा का सामना करना चाहिए। लेकिन हवा की दिशा कभी भी बदल सकती है।
हवा की दिशा में विचलन एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक को भेजा जाता है जो बदले में त्रुटि को ठीक करने के लिए जम्हाई तंत्र को एक उपयुक्त संकेत भेजता है। आप देख सकते हैं कि कैसे यव मोटर्स नेकलेस को चालू करते हैं। इस प्रकार पवन टरबाइन को हमेशा हवा की दिशा के साथ संरेखित किया जाएगा: हवा की गति के अनुसार, हवा का सापेक्ष वेग कोण भी बदलता है। एक ब्लेड झुकाव तंत्र ब्लेड को झुकाता है और सापेक्ष वेग के साथ ब्लेड के उचित संरेखण की गारंटी देता है। इस प्रकार ब्लेड हमेशा सापेक्ष वायु प्रवाह के साथ हमले के इष्टतम कोण पर होते हैं। पवन टरबाइन की दक्षता वास्तव में एक दिलचस्प विषय है। पवन टरबाइन दक्षता में एक अच्छी अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए मान लें कि आप पवन टरबाइन पर हवा की गति को ऊपर और नीचे की ओर माप रहे हैं। आप ध्यान दें कि नीचे की तरफ हवा की गति ऊपर की तरफ से बहुत छोटी है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ब्लेड हवा से कुछ गतिज ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। ऊर्जा की समान मात्रा पवन टरबाइनों की यांत्रिक शक्ति के रूप में परिवर्तित होती है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि एक पवन टरबाइन उपलब्ध गतिज ऊर्जा का 100 प्रतिशत तभी अवशोषित करता है जब बहाव की गति शून्य हो जाती है। हालांकि, शून्य हवा की गति बहाव एक शारीरिक रूप से असंभव स्थिति है। इस कार्टून एनीमेशन में स्पष्ट रूप से उनके तथ्य को दर्शाया गया है। शून्य डाउनस्ट्रीम गति का मतलब है कि संपूर्ण प्रवाह स्टॉक है। प्रवाह की यह भौतिक वास्तविकता एक निश्चित मात्रा में निकास हवा की गति की मांग करती है। इसका मतलब है कि एक सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता है जो एक पवन टरबाइन प्राप्त कर सकता है। इस सीमा को बेट्ज़ की सीमा के रूप में जाना जाता है। अनिवार्य रूप से इसका मतलब है कि दुनिया में कोई भी पवन टरबाइन कभी भी 59.3percent की दक्षता सीमा को पार नहीं कर सकता है। हमें उम्मीद है कि अब आप पवन टर्बाइन के संचालन के अंदर एक अच्छा विकास कर चुके हैं। धन्यवाद!
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