تُظهر أسطوانة محرك بمقطع جانبي المكبسَ والصمامات والشرارة خلال الأشواط الأربعة للدورة. يغيّر الطلاب سرعة المحرك وتقديم الشرارة، ويتابعون تحديث الشوط وزاوية الدورة وضغط الأسطوانة وحالة الصمامات.
—
توربين الرياح
عن هذه المحاكاة
تعرض هذه المحاكاة توربينًا بثلاث ريشات يلتقط الهواء المتحرك. تتحكم المنزلقات في سرعة الرياح وميل الريش ونسبة السرعة الطرفية، وتعرض القراءات قدرة الرياح عبر الدوار ومعامل القدرة Cp والقدرة الكهربائية وسرعة الدوار. يرى الطلاب أن القدرة ترتفع بشدة مع سرعة الرياح، وأن التوربين لا يستطيع التقاط جزء من طاقة الرياح فقط، وأن إعدادات الريش مهمة. وهي مناسبة لدروس الطاقة المتجددة، حيث يبحث الأزواج عن الإعدادات التي تعطي أفضل إنتاج.
ما الذي يمكن للطلاب استكشافه
- ارفع «سرعة الرياح» من 6 m/s إلى 12 m/s وقارن قراءة «قدرة الرياح عبر الدوار».
- غيّر «ميل الريش» وراقب استجابة «معامل القدرة Cp» و«القدرة الكهربائية».
- حرّك «نسبة السرعة الطرفية» لأعلى ولأسفل لتجد أين يبلغ Cp أعلى قيمة.
- ادفع «سرعة الرياح» إلى أقصى قيمة وانظر ماذا يحدث للقدرة الكهربائية.
- اخفض سرعة الرياح إلى قيمة صغيرة جدًا ولاحظ القدرة الضئيلة التي ينتجها الدوار.
أهداف التعلّم
- 1اشرح أن قدرة الرياح تعتمد على مكعب سرعتها.
- 2صِف لماذا لا يستطيع التوربين التقاط كل طاقة الرياح.
- 3ابحث كيف يغيّر ميل الريش ونسبة السرعة الطرفية الخرج.
- 4قارن قدرة الرياح عبر الدوار بالقدرة الكهربائية المنتجة.
أسئلة يطرحها المعلمون
هل هي مجانية للاستخدام؟
نعم، إنها مجانية. تعمل في أي متصفح حديث، بما في ذلك السبورات والأجهزة اللوحية في الفصل، ولا تحتاج إلى تسجيل.
لماذا تعطي مضاعفة سرعة الرياح ثمانية أضعاف القدرة؟
تعتمد القدرة في الهواء المتحرك على مكعب سرعته. فمضاعفة السرعة تضاعف كمية الهواء المارّ في كل ثانية، وتجعل كل كيلوغرام يحمل أربعة أضعاف الطاقة، فترتفع القدرة بعامل ثمانية.
ما هو حد بيتز؟
ينص حد بيتز على أن التوربين يستطيع التقاط 59 بالمئة كحد أقصى من الطاقة الحركية في الرياح. وتصل الدوارات الحقيقية إلى نحو 40 إلى 48 بالمئة، ولذلك لا يبلغ معامل القدرة Cp القيمة 1 أبدًا.
كيف أستخدم محاكاة توربين الرياح؟
اسحب منزلقات «سرعة الرياح» و«ميل الريش» و«نسبة السرعة الطرفية»، واقرأ المربعات الأربعة للخرج. جرّب تغيير منزلق واحد في كل مرة لترى أيّها له أكبر أثر.
أدرِج هذه المحاكاة في موقعك
ضعها في منصتك التعليمية أو مدونتك أو موقع صفك — مجانًا.
<iframe src="https://kiwibee.io/ar/simulations/wind-turbine-3d-simulation/embed" title="توربين الرياح | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>واصل الاستكشاف
مزيد من النماذج العلمية التفاعلية
يظهر السد والبنستوك والتوربين في ثلاثة أبعاد. يغيّر الطلاب فتحة البوابة ومنسوب الماء، أي الارتفاع، ويقرؤون تدفق الماء وسرعة الماء في البنستوك والقدرة الكهربائية والطاقة اليومية.
—
يُرجِّح منجنيق قروسطي ذراعه في ثلاثة أبعاد ويقذف حجرًا. يغيّر الطلاب كتلة الثقل الموازن ونسبة الذراع وزاوية الإطلاق، ويضغطون «أطلِق!»، ويقرؤون سرعة الإطلاق والمدى وزمن الطيران.
—
A 3D pocket cube with colored faces sits on screen. Students drag across a face to turn a layer, press Scramble to mix it, and try to solve it while the move counter and timer run.
—
تتدفق خيوط الهواء حول جناح منحنٍ في ثلاثة أبعاد بينما يغيّر الطلاب زاوية الهجوم وسرعة الهواء. تعرض القراءات الرفع، ومعامل الرفع، ونسبة الرفع إلى السحب، وهل التدفق عادي أم متوقف.
—
أدخل العلوم التفاعلية إلى صفك
مساحة المعلم المجانية في KiwiBee تجمع تخطيط الدروس وأوراق العمل وأدوات الصف وسجل الدرجات في مكان واحد.
ابدأ مجانًا وأنشئ صفك الأول
الرئيسية
كل الحلول
الأسعار
من نحن
برنامج KiwiBee للمنظمات غير الربحية
الفعاليات والندوات
للمؤسسات الكبيرة
للمدارس
للمراكز التعليمية
لقادة الفرق
للمعلمين
الذكاء الاصطناعي والموارد
الموارد
أوراق عمل قابلة للطباعة
حزم الدروس
محاكاة تفاعلية
أدوات المعلم
استوديو الذكاء الاصطناعي
أفكار وأبحاث