Этот закон определяет максимальную энергию, которую можно получить от «гидравлического ветрового двигателя», или ветрогенератора. Закон Беца был открыт 1919 немецким физиком Альбертом Бетцем. По этому закону, механизм ветрогенератора может приобрести не более 59,3 процента от кинетической энергии ветра. Краткое объяснение этого закона следующее.
Чем сильнее турбина ветрогенератора тормозит воздух, тем больше забирает от него энергии. Но поток воздуха, проходящий через ветрогенератор, не может отдавать свою энергию на 100%, иначе его движение после прохождения турбины прекратится, что показано на рисунке. Чем медленнее будет двигаться отработанный воздух, тем сильнее он будет мешать работе ветрогенератора. Как всегда в случае наличия двух противоположных тенденций, их взаимодействие при некотором значении даёт максимум. Альберт Бетц составил дифференциальное уравнение, учитывающее совместное действие двух перечисленных причин и получил значение максимума кинетической энергии ветра, которую можно утилизировать в ветрогенераторе. Это значение оказалось равным 59.3%.
Немецкий физик и пионер теории и технологии ветрогенераторов. Его именем назван закон Бетца, определяющий максимальный коэффициент полезного действия ветрогенератора.
В 1910 году окончил Берлинский технический университет по специальности кораблестроение. В 1911 году Бетц стал научным сотрудником аэродинамической лаборатории Гёттингенского университета. В 1919 году в Гётингене он получил степень доктора за работу над «гребными винтами с минимальными потерями энергии». В своей работе «Теоретический предел для наилучшего использования ветра ветряными двигателями», написанной в 1920 году, он определил максимальное значение коэффициента полезного действия ветрогенератора. Эта работа основывалась на предыдущих исследованиях Фредерика Ланчестера, где впервые были описаны явления подъёмной силы и сопротивления движению. Однако выводы, сделанные Бетцем, были достаточно сложны. Закон принял общепонятную форму после упрощений, сделанных Людвигом Прандтлем.
Согласно закону Бетца, независимо от конструкции ветряной турбины только 16/27 (или 59 %) кинетической энергии ветра можно преобразовать в механическую энергию. Книга Бетца («Энергия ветра и её использование ветряными мельницами»), опубликованная в 1926 году, даёт хорошее представление о ветроэнергетике и ветровых турбинах того периода.
В 1926 году Альберт Бетц стал профессором в Гёттингене. В 1936 году он сменил Людвига Прандтля на посту директора Аэродинамической лаборатории. Эту должность Альберт Бетц занимал до 1956 года.
Во время Второй мировой войны он разработал стреловидное крыло для самолёта «Мессершмит» , несколько других изобретений А. Бетца использовались при создании военных самолётов. В начале 1945 года он руководил эвакуацией из Аэродинамической лаборатории компьютера Z4, но эта попытка оказалась неудачной.
С 1947 по 1956 год возглавлял исследования по гидродинамике в Институте Макса Планка.
Приходился двоюродным дедом Альфреду Бетцу из Филадельфии и племянником профессору анатомии из Киева Владимиру Алексеевичу Бецу, который открыл пирамидальный нейрон .
Бетц умер в Гёттингене в возрасте 82 года.
Статьи на сайте
Ресурсы интернета
Библиотека