Ветродвигатели с диффузорным усилителем - Теория диффузорных усилителей

При применении к ВДУ одномерного метода расчета, основанного на теореме количества движения, мощность, развиваемая идеальным ВДУ, может быть существенно повышена при большой степени расширения и, следовательно, эффективности диффузора, оптимальном соотношении скоростей потока, проходящего через ометаемую поверхность, и набегающего потока, при существенно отрицательном коэффициенте давления. Оптимизация значений коэффициента давления и КПД диффузора при его работе с оптимальной нагрузкой на ометаемую поверхность приводят к аналитически определяемой предельной степени повышения мощности, равной 4, при бесконечной степени расширения. Коэффициентом усиления называют отношение мощности, развиваемой идеальным ВДУ, к мощности идеального ветроколеса того же диаметра в свободном потоке при той же скорости ветра. Так как стоимость конструкции быстро растет с увеличением степени расширения диффузора, то наиболее эффективный по стоимости ВДУ будет работать при умеренных степенях расширения и соответственно меньших коэффициентах усиления. Для существующих предельных конфигураций оптимальные значения коэффициента усиления, полученные при степени расширения 2,8, достигают значений 1,9.