Ибратжон Алиев – Все науки. №8, 2024. Международный научный журнал (страница 5)

В выражении используется плотность атмосферы, высота получаемой энергетической точки и скорость ветра. В данном случае высота атмосферного слоя и плотность воздуха может приниматься за константу, площадь же может быть вычислена из запрашиваемых параметров, однако скорость ветра определяется исходя из температурной зависимости. Для этого следуя из условия постоянства объёма воздуха на планете Земля, система может рассматриваться в качестве изохорной, благодаря этому, действительно равенство по соотношениям:

В данном случае первая величина давления равняется атмосферной, а температурные величины могут быть определены исходя из разности температур в двух задаваемых точках. Также вместе с этим появляется зависимость по времени.

Для вычисления температурного формирования используется закономерность неравномерной передачи энергии на планету со стороны Солнца [13] (3).

При использовании указанной функции зависимости от координат в сферической системе координат, а также по дополнительному времени начиная от даты зарождения Солнца, может быть получена величина температуры (4)

В формуле используется площадь криволинейного четырёхугольника на поверхности сферы, которая также учитывается в изначальных формулах. Исходя из всех преобразований, может быть сформирована единая форма для скорости ветра (5).

Для определения площади на поверхности сферы (O, R), необходимо следующее геометрическое моделирование. В формируемой задаче четырёхугольник ABCD имеет на поверхности сферы 4 точки с известными координатами широты, долготы и радиуса, формируя сферическую систему координат. При проекции с поверхности сферы на плоскость образуемого криволинейного четырёхугольника получается прямоугольник ABCD с четырьмя дугами —,, и в каждой из сторон.

Площадь сформированного прямоугольника S_ABCD вычисляется исходя из разности угловых координат. Так, при рассмотрении с точки зрения сечения и имеющихся координат всех 4 точек -, в силу равности радиусов могут быть преобразованы, как. Ещё одним аспектом рассмотрения с точки зрения сечения, является возможность определения длины отрезка между двумя координатами, при условии угла между двумя радиусами, соединённые дугой, между точками A и B, из свойства косинусов в треугольнике AOB (6).

Для вычисления площади дуг важно обратить внимание на то, что высота дуги прямоугольника на проекции равна высоте дуги на сечении, следовательно, вычисление сегмента окружности в проекции равна площади сегмента проекции прямоугольника на плоскость. Поскольку длина отрезка, на которую опираются линии радиусов, формирующие дугу известна в качестве стороны прямоугольника, для вычисления площади сегмента достаточно использование формулы площади сегмента (8).

Исходя из этого общая формула площади составляет (9).

В результате подстановки полученных выражений площади в выражение скорости в (5), получается полная формула скорости (10).

Последней стадией подстановки получается выведение значения выражения кинетической энергии, генерируемая посредством использования ветряных генераторов (11).

В результате была получена единая функция, зависимая от нескольких переменных, позволяющая моделировать значения образуемых мощностей ветра.

Расчёты. Для создания графика таковой функции необходимо использование несколько стадий ведения подсчёта. Величина детектируемых площадей на единицу дольной части остаётся константой, на основе чего определяется детектируемая площадь, при расчёте относительно всей планеты Земля равна 4 179,005 км², формируя мнимый прямоугольник со стороной в 64,64522 км (эти данные определены исходя из минимальных возможностей расчёта). Следующей величиной являются значения функции энергии первой и второй стадии, отличающиеся разностью вводящихся значений углов при выбранном времени (Рис. 1—2).

Рис. 1. График мощности в трёхмерных координатах в первой точке выбора

Рис. 2. График мощности в трёхмерных координатах во второй точке выбора

Полученные графики указывают на периодические полосы изменения мощности по Земляным координатам. Предполагается, что периодичность линий мощности связаны с изменениями дня и ночи в выбранных точках расчёта. На основе полученных данных по определению мощности, можно образовать график изменения скорости ветра по Земляным координатам для указанных точек расчёта (Рис. 3).

Рис. 3. График скорости ветра в трёхмерном пространстве

Полученные результаты теоретического расчёта коррелируются с реальным графиком скорости ветра (Рис. 4—5).

Рис. 4. Метрологические данные скорости ветра на протяжении 5 лет (2018—2022 гг.) [14—15]

Рис. 5. Усреднённый месячный график значений в промежутке 5 лет [14—15]

Представленные графики были получены метрологическим центром Ферганской долины посредством наблюдений на протяжении 5 лет, детектируя скорость ветра каждые 3 дня, при этом отмечая возможность масштабирования в планетарном масштабе, в силу использования фрактального подобия метрологических явлений.

Заключительной стадией моделирования является вывод графика функции образуемой мощности ветра (Рис. 6).

Рис. 6. Расчётная мощность ветра в трёхмерном пространстве

Заключение

Статистическое и теоретическое исследование показывает, что возникающая мощность ветра планеты зависит от Земляных координат, кроме этого, имеет периодичность. Периодичность изменения мощности может быть связана с наличием определённых каналов (направлений) возникающих потоков ветра на Земле. По проведённым расчётам максимальная пиковая скорость ветра наблюдается между основными океанами и возможно связано с особенностями рельефа Земли.

Использованная литература

1. Weather-sensitive renewable energy sources do not subject power systems to blackouts. Nat Energy 9, 1331—1332 (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01657-w

2. Parker, D.P., Johnston, S., Leonard, B. et al. Economic potential of wind and solar in American Indian communities. Nat Energy 9, 1360—1368 (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01617-4

3. Zhao, J., Li, F. & Zhang, Q. Impacts of renewable energy resources on the weather vulnerability of power systems. Nat Energy 9, 1407—1414 (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01652-1

4. de Kleijne, K., Huijbregts, M.A.J., Knobloch, F. et al. Author Correction: Worldwide greenhouse gas emissions of green hydrogen production and transport. Nat Energy 9, 1449 (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01644-1

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.