توربین بادی

این شبیه‌سازی توربینی سه‌پره را نشان می‌دهد که هوای در حال حرکت را می‌گیرد. نوارهای لغزان سرعت باد، زاویهٔ پره و نسبت سرعت نوک را کنترل می‌کنند و نمایشگرها توان باد عبوری از روتور، ضریب توان Cp، توان الکتریکی و سرعت روتور را گزارش می‌دهند. دانش‌آموزان می‌بینند که توان با سرعت باد به‌شدت بالا می‌رود، توربین فقط بخشی از انرژی باد را می‌تواند بگیرد و تنظیم پره‌ها اهمیت دارد. این شبیه‌سازی برای درس انرژی‌های تجدیدپذیر مناسب است؛ زوج‌ها می‌توانند تنظیماتی را پیدا کنند که بیشترین خروجی را بدهد.

• «سرعت باد» را از 6 به 12 متر بر ثانیه ببرید و «توان باد عبوری از روتور» را مقایسه کنید.
• «زاویهٔ پره» را تغییر دهید و ببینید «ضریب توان Cp» و «توان الکتریکی» چگونه پاسخ می‌دهند.
• «نسبت سرعت نوک» را بالا و پایین ببرید تا جایی را پیدا کنید که Cp بیشترین است.
• «سرعت باد» را تا بیشینه ببرید و ببینید «توان الکتریکی» چه می‌شود.
• باد را به مقدار بسیار کوچکی برسانید و ببینید روتور چقدر کم توان تولید می‌کند.

1. 1توضیح دهید که توان باد به توان سوم سرعت باد بستگی دارد.
2. 2توضیح دهید چرا توربین نمی‌تواند همهٔ انرژی باد را بگیرد.
3. 3بررسی کنید زاویهٔ پره و نسبت سرعت نوک چگونه خروجی را تغییر می‌دهند.
4. 4توان باد عبوری از روتور را با توان الکتریکی تولیدشده مقایسه کنید.

پرسش‌هایی که معلم‌ها می‌پرسند