إيروديناميك شفرات العنفة الريحية

​

 ^مقدمة:

يعتمد مبدأ العنفات الريحية على استخلاص الطاقة الحركية لكتلة متحركة من الهواء خلال مساحة قرص الدوار، وبما أن هذه الكتلة لا تتوقف عن الحركة بعد عبورها القرص الدوار فهذا يعني أن طاقتها لم تستنزف بالكامل، وحسب تصميم شفرات العنفة تختلف نسبة الطاقة المستخلصة منها، والدراسة التي تهتم بخصائص حركة الهواء والتفاعل بينه وبين الشفرات هي الدراسة الإيروديناميكية. ^

**مفهوم القرص الدوار:**

& يعبر القرص الدوار أو المُشغّل عن الأداة التي تقوم بعملية استخراج الطاقة من تيار الهواء العابر خلالها، ويستخدم من أجل تحليل الأداء الترموديناميكي لعنفات الرياح بغض النظر عن تصميمها، ويبين الشكل التالي مخطط أنبوب تيار من الهواء قبل وبعد المرور عبر القرص مع تغير كل من الضغط والسرعة له.

 الشكل 1: استخراج الطاقة بالقرص الدوار، وأنبوب التيار  

تكون مساحة مقطع أنبوب التيار أصغر من مساحة القرص قبله، وأكبر منها بعده، ويرجع السبب في تمدد هذه المساحة إلى أن معدل تدفق الكتلة سوف يكون ثابتاً لذلك تكبر المساحة مع انخفاض السرعة، وتكون كمية الهواء العابرة لمساحة A من أنبوب التيار خلال واحدة الزمن هي ρAU، حيث أن ρ هي كثافة الهواء، وU هي السرعة، وباعتبار الرموز ꝏ للتعبير عن المعطيات قبل القرص، w بعده، وd عند القرص، يمكن أن نكتب العلاقات التالية:

 يسبب القرص تغيراً في السرعة، ويعتبر a عامل تحريض التدفق المحوري، أو باختصار عامل التدفق، ويستخدم لتحديد هذا التغير في السرعة، وبالتالي يمكن التعبير عن سرعة التيار عند القرص كما يلي.

​