Strona główna Energia Turbina pływowa

🌊 Turbina pływowa

Energia z pływów: z prądu zmiennokierunkowego (P=½ρAv³, z limitem Betza) lub z zapory pływowej (P=ρgQH). Przepływ napędza turbinę sinusoidalnie w cyklu 12,4 godziny; porównaj pływy syzygijne i kwadraturowe i odczytaj energię na cykl.

Energia2DŚredni60 FPS
tide-turbine ↗ Otwórz osobno
Interfejs samej symulacji jest w języku angielskim.

O tej symulacji

Ta symulacja napędza sinusoidalny prąd pływowy w rzeczywistym 12,4-godzinnym cyklu półdobowym i pozwala wydobywać z niego moc na dwa sposoby: za pomocą zanurzonej turbiny strumieniowej obracającej się w prądzie (P = ½ρAv³, ograniczonej granicą Betza) lub zapory pływowej generującej energię z różnicy poziomów wody spiętrzonej przy tamie (P = ρgQH). Obserwuj, jak krzywa mocy tworzy dwa szczyty w każdym cyklu podczas przypływu i odpływu, oraz zobacz, jak faza syzygijna względem kwadraturowej, rozmiar rotora i prędkość załączenia wpływają na ilość faktycznie pozyskiwanej energii.

🔬 Co pokazuje symulacja

Przekrój kanału pływowego z cząstkami przepływu unoszonymi przez prąd, obracającą się trójłopatową turbiną strumieniową lub ścianą zapory pływowej z poziomami wody po obu stronach, a także wykres mocy w funkcji czasu na żywo obejmujący pełny 12,4-godzinny cykl pływowy ze znacznikiem bieżącej chwili.

🎮 Jak korzystać

Przełączaj tryb między Prądem pływowym a Zaporą, dostosowuj zakres pływu, fazę syzygia-kwadratura, średnicę rotora/rozmiar zapory, współczynnik mocy Cp, prędkość załączenia i szybkość czasu, albo wybierz gotowe ustawienie (Silny prąd, Kwadratura, Duża zapora, Szczyt syzygijny), aby zobaczyć aktualizację mocy, mocy szczytowej, energii na cykl i współczynnika wykorzystania mocy.

💡 Czy wiesz, że...

W przeciwieństwie do energii wiatrowej czy słonecznej, energia pływów jest niemal doskonale przewidywalna z wieloletnim wyprzedzeniem — prąd zmienia kierunek według stałego 12,4-godzinnego harmonogramu wyznaczonego przez orbitę Księżyca, dlatego krzywa mocy odtwarza tu ten sam dwuszczytowy kształt w każdym cyklu, zamiast losowo się wahać.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego krzywa mocy ma dwa szczyty w każdym cyklu?

Pływ napływa w jednym kierunku, a następnie odpływa w przeciwnym w ciągu 12,4-godzinnego cyklu półdobowego, a prędkość prądu osiąga maksimum w połowie każdej z tych faz — ponieważ moc zależy od v³ niezależnie od kierunku, zarówno przypływ, jak i odpływ dają szczyt mocy.

Jaka jest różnica między pływami syzygijnymi a kwadraturowymi?

Pływy syzygijne występują, gdy przyciąganie grawitacyjne Słońca i Księżyca się pokrywa, dając największy zakres pływu i najsilniejsze prądy; pływy kwadraturowe występują, gdy oba ciała są pod kątem prostym, dając znacznie mniejszy zakres. Suwak „faza syzygia-kwadratura” skaluje amplitudę pływu między tymi skrajnościami.

Czym jest tutaj granica Betza?

To ten sam teoretyczny pułap 0,593, który dotyczy turbin wiatrowych, ponieważ turbina strumieniowa pływów wydobywa energię kinetyczną z poruszającej się wody w taki sam sposób, w jaki turbina wiatrowa wydobywa ją z poruszającego się powietrza — suwak współczynnika mocy Cp jest ograniczony do tej wartości.

Czym różni się generowanie mocy przez zaporę pływową od turbiny strumieniowej?

Zapora spiętrza ujście rzeki, pozwalając wytworzyć się różnicy wysokości (spadowi) między stroną morską a zbiornikiem, a następnie uwalnia wodę przez turbiny — moc zależy od tego spadu i natężenia przepływu objętościowego, zgodnie ze wzorem P = ρgQH, a nie bezpośrednio od prędkości prądu podniesionej do sześcianu.

Co kontroluje prędkość załączenia?

Poniżej prędkości załączenia prąd jest zbyt słaby, aby użytecznie obrócić turbinę, więc moc wyjściowa wynosi zero — zwiększenie tego suwaka oznacza, że turbina potrzebuje silniejszego prądu pływowego, zanim w ogóle zacznie generować energię.

⚙ Pod maską

Energia z pływów: z prądu zmiennokierunkowego (P=½ρAv³, z limitem Betza) lub z zapory pływowej (P=ρgQH). Przepływ napędza turbinę sinusoidalnie w cyklu 12,4 godziny; porównaj pływy syzygijne i kwadraturowe i odczytaj energię na cykl.

EnergyTidal PowerBetz LimitRenewableBarrage

3D · Three.js / WebGL renderer · 60 FPS target · runs fully client-side, no install

Podobne symulacje