Notice bibliographique
Résumé
Wind turbines can approach the Betz-Joukowsky limit on maximum power only at sufficiently high tip speed ratio: in practice, for ratios in excess of about seven. This paper analyses the performance of a turbine with an infinite number of blades as the tip speed ratio decreases to zero, beginning with the two traditional ways of determining the maximum power. The first is the “Glauert” optimization of the power extracted at every radius and the second is the “Betz-Goldstein” optimization of the whole rotor with the wake represented as a rigid helicoidal sheet of constant pitch. At high tip speed ratio, the two methods give very similar power and both asymptote to the Betz-Joukowsky limit. As the ratio approaches zero, the differences become significant. It is shown that Glauert's analysis does not account for effect of the varying pitch on the axial velocity. In addition, there is a large and unphysical energy extraction by a stationary rotor, and an unphysical constant circumferential velocity. Glauert's analysis, however, gives positive torque on a stationary rotor, which is necessary to start a wind turbine, but the torque at very low tip speed ratio seems too high. In contrast, the Betz-Goldstein analysis implies no torque on a stationary rotor but the circumferential velocity is zero on the axis of rotation. A modification is proposed to the Betz-Goldstein analysis to yield positive torque on a stationary rotor. The modified Betz-Goldstein torque coefficient never exceeds 1/2 and the power is less than the Glauert optimum. Finally, the analysis for varying pitch is corrected and the power maximized numerically. The modification applied to the Betz-Goldstein rotor is required to produce torque on the stationary rotor. The maximum torque coefficient was 0.55, and the maximum power was again less than the Glauert maximum. As tip speed ratio increases, the power from all methods asymptotes to the Betz-Joukowsky limit.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».