टिप-स्पीड रेशियो (TSR)

टिप-स्पीड रेशियो (TSR, चिह्न λ) रोटर का सबसे अहम आयामहीन ऑपरेटिंग पैमाना है:

जहाँ ω रोटर की कोणीय गति (rad/s), R ब्लेड की लंबाई और v खुली हवा की गति है। हर रोटर डिज़ाइन का एक TSR होता है जिस पर पावर कोएफ़िशिएंट C_p चरम पर होता है। रोटर बहुत धीमा घूमे तो हवा बीच की खाली जगहों से बिना इस्तेमाल हुए निकल जाती है, और बहुत तेज़ घूमे तो ब्लेड एक ठोस डिस्क की तरह काम करते हैं और हवा उसके चारों ओर मुड़ जाती है।

आम सबसे अच्छे मान:

• तीन ब्लेड वाले यूटिलिटी टरबाइन: λ ≈ 7–10
• दो ब्लेड वाले रोटर: λ ≈ 9–12
• पानी खींचने वाली कई ब्लेड की पवनचक्कियाँ: λ ≈ 1–2, टॉर्क ज़्यादा पर C_p कम
• टाइडल स्ट्रीम टरबाइन: λ ≈ 4–6, कैविटेशन से सीमित

वेरिएबल-स्पीड टरबाइन रेटेड विंड स्पीड से नीचे जनरेटर टॉर्क बदलकर सबसे अच्छा TSR बनाए रखते हैं। रेटेड स्पीड से ऊपर कंट्रोलर पिच कंट्रोल के ज़रिए जान-बूझकर इससे हट जाता है।

व्यवहार में ऊपरी सीमा खुद टिप स्पीड तय करती है। तटवर्ती टरबाइन आमतौर पर शोर की वजह से 75–90 m/s तक सीमित रखे जाते हैं, क्योंकि टिप स्पीड के साथ एरोडायनामिक शोर तेज़ी से बढ़ता है। अपतटीय मशीनें 90–105 m/s पर चलती हैं, जहाँ मुख्य रुकावट बारिश की बूँदों से ब्लेड के अगले किनारे का घिसना है। 100 m/s टिप स्पीड वाला 230 m का अपतटीय रोटर सिर्फ़ करीब 8 rpm पर घूमता है।