PL 
EnglishDomyślny
Українська🌬️ Farma wiatrowa
Rozmieść turbiny i sprawdź, jak ślady aerodynamiczne z wiatrem (model Jensena/Park) obniżają produkcję. Każda turbina pobiera P=½ρAv³Cp w granicy Betza; przeciągaj turbiny, by zminimalizować straty.
O tej symulacji
Ta widziana z góry farma wiatrowa pozwala przeciągać turbiny w obrębie wspólnego pola wiatru i obserwować w czasie rzeczywistym, jak wydajność każdej z nich zależy od docierającego do niej powietrza. Każda turbina znajdująca się za inną częściowo znajduje się wewnątrz śladu aerodynamicznego — stożka spowolnionego powietrza modelowanego wzorem deficytu Jensena/Park — dlatego produkuje mniej niż izolowana maszyna. Ponieważ moc skaluje się z sześcianem prędkości wiatru, nawet niewielki deficyt śladu kosztuje realne megawaty, co jest właśnie powodem, dla którego układ farmy, rozstaw i przesunięcie mają w praktyce tak duże znaczenie.
🔬 Co pokazuje symulacja
Siatka turbin kolorowanych od czerwonego do zielonego zależnie od bieżącej mocy wyjściowej, każda ze stożkiem śladu aerodynamicznego rozciągającym się z wiatrem. Turbiny znajdujące się całkowicie wewnątrz śladu innej mają obniżoną prędkość wiatru na wysokości piasty (pokazaną jako liczba nad każdym rotorem), a ich moc spada proporcjonalnie do v³.
🎮 Jak korzystać
Przeciągnij dowolną turbinę bezpośrednio na płótnie, aby zmienić jej położenie, lub użyj suwaków prędkości wiatru, kierunku wiatru, rozstawu, liczby rzędów × kolumn oraz zaniku śladu k, albo wybierz gotowe ustawienie (Siatka wyrównana, Przesunięta, Pojedynczy rząd, Silny wiatr), aby zobaczyć aktualizację całkowitej mocy, współczynnika wykorzystania mocy i strat wynikających ze śladu aerodynamicznego.
💡 Czy wiesz, że...
Żadna turbina, niezależnie jak dobrze zaprojektowana, nie jest w stanie przekształcić więcej niż 59,3% energii kinetycznej wiatru w moc — to granica Betza — ponieważ całkowite spowolnienie powietrza oznaczałoby po prostu, że nie może ono w ogóle przepłynąć przez rotor.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest granica Betza?
To teoretyczny pułap określający, jaką część energii kinetycznej wiatru może wykorzystać turbina, Cp ≤ 16/27 ≈ 0,593. Ten symulator wykorzystuje realistyczne Cp równe 0,45, wyraźnie poniżej tej granicy, tak jak prawdziwe turbiny.
Dlaczego turbiny znajdujące się z wiatrem produkują mniej mocy?
Znajdują się wewnątrz śladu deficytu prędkości turbin znajdujących się przed nimi, modelowanego tu wzorem Jensena/Park: prędkość w śladzie stopniowo odzyskuje wartość wraz z odległością x z tempem określonym przez stałą zaniku śladu k. Ponieważ moc skaluje się z sześcianem prędkości wiatru, nawet niewielki deficyt prędkości oznacza duże straty mocy.
Dlaczego przesunięcie rzędów pomaga?
Przesunięte turbiny są bocznie odsunięte od tych znajdujących się bezpośrednio przed nimi, więc mniej z nich znajduje się wewnątrz wąskiego stożka śladu — wypróbuj ustawienie „Przesunięta” i porównaj jego straty śladu z ustawieniem „Siatka wyrównana” przy tym samym rozstawie.
Co kontroluje suwak „zanik śladu k”?
Ustawia on, jak szybko ślad aerodynamiczny poszerza się i odzyskuje prędkość w dół wiatru — wyższe k oznacza, że ślad rozprasza się i wypełnia szybciej, dzięki czemu turbiny znajdujące się dalej z wiatrem szybciej odzyskują większą część prędkości swobodnego strumienia.
Czym jest współczynnik wykorzystania mocy?
To całkowita produkcja farmy podzielona przez to, co farma wytworzyłaby, gdyby każda turbina pracowała nieprzerwanie z mocą znamionową. Straty wynikające ze śladu aerodynamicznego oraz praca poniżej lub powyżej optymalnego zakresu prędkości wiatru dla turbin obniżają współczynnik wykorzystania mocy.
Rozmieść turbiny i sprawdź, jak ślady aerodynamiczne z wiatrem (model Jensena/Park) obniżają produkcję. Każda turbina pobiera P=½ρAv³Cp w granicy Betza; przeciągaj turbiny, by zminimalizować straty.
3D · Three.js / WebGL renderer · 60 FPS target · runs fully client-side, no install