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विंड शियर

सतह से ऊँचाई के साथ हवा की गति (और कभी-कभी दिशा) में बदलाव, जो सतह के खुरदुरेपन और वायुमंडलीय स्थिरता से तय होता है।

ज़मीन, फ़सलों, जंगलों और इमारतों से होने वाला घर्षण वायुमंडल की सबसे निचली परतों को धीमा कर देता है, जिससे हवा की गति में ऊर्ध्वाधर ढाल बनती है। पवन संसाधन आकलन में मौसम मस्तूल या लिडार के माप को दो में से किसी एक प्रोफ़ाइल से हब हाइट तक बढ़ाया जाता है:

Power law: v(h) = vref (h / href)α
Log law: v(h) = vref ln(h / z0) / ln(href / z0)

शियर एक्सपोनेंट α और रफ़नेस लेंथ z0 के आम मान:

  • खुला समुद्र: α ≈ 0.08–0.12, z0 ≈ 0.0002 m
  • खुला घास का मैदान: α ≈ 0.14–0.16 (मशहूर "1/7 नियम"), z0 ≈ 0.03 m
  • मेड़ों वाले खेत: α ≈ 0.2, z0 ≈ 0.1 m
  • जंगल और उपनगर: α ≈ 0.25–0.4, z0 ≈ 0.5–1 m

शियर दिन के समय के साथ बदलता है। रात में स्थिर बाउंड्री लेयर α को 0.4 से ऊपर ले जा सकती है और लो-लेवल जेट बना सकती है, इसी वजह से कई अंदरूनी जगहें रात में ज़्यादा बिजली बनाती हैं; धूप वाली दोपहरों में संवहन से होने वाला मिश्रण प्रोफ़ाइल को सपाट कर देता है।

टरबाइन के लिए शियर का मतलब है कि 170 m रोटर के ऊपरी हिस्से पर निचले हिस्से से कहीं तेज़ हवा लगती है। इससे ब्लेड पर चक्रीय भार पड़ता है (जो थकान की एक बड़ी वजह है) और उत्पादन वारंटी वाले पावर कर्व से हट जाता है। इसीलिए IEC 61400-12-1 कई ऊँचाइयों पर मापी गई रोटर-इक्विवेलेंट विंड स्पीड की सलाह देता है।

संबंधित शब्द

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  • हब ऊंचाई (Hub height)

    पवन टरबाइन के रोटर के केंद्र की जमीन या समुद्र तल से ऊंचाई। ऊंचे हब तेज और स्थिर हवा तक पहुंचते हैं, और कैपेसिटी फैक्टर बढ़ने की यह एक बड़ी वजह है।

  • वाइबुल वितरण (Weibull distribution)

    दो पैरामीटर वाला प्रायिकता वितरण, जो बताता है कि किसी जगह पर हर हवा की रफ़्तार कितनी बार आती है; इसे स्केल फ़ैक्टर c और शेप फ़ैक्टर k से परिभाषित किया जाता है।

  • विंड पावर डेंसिटी (पवन शक्ति घनत्व)

    बहाव के लंबवत हर वर्ग मीटर क्षेत्र पर हवा में उपलब्ध औसत शक्ति, W/m² में; पवन संसाधन की गुणवत्ता का मानक पैमाना।

  • पावर कर्व (टरबाइन पावर वक्र)

    हब ऊँचाई पर हवा की गति और टरबाइन के विद्युत उत्पादन का संबंध, जिसे हवा की गति के वितरण के साथ मिलाकर सालाना ऊर्जा उत्पादन का अनुमान लगाया जाता है।

  • अपतटीय पवन ऊर्जा (ऑफ़शोर विंड)

    समुद्र या बड़ी झीलों में लगी पवन टरबाइनें, आम तौर पर करीब 60 m गहराई तक के पानी में स्थिर नींव पर, जो ज़मीन की तुलना में तेज़ और ज़्यादा स्थिर हवा का फ़ायदा उठाती हैं।