RU143124U1 - Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса - Google Patents
Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса Download PDFInfo
- Publication number
- RU143124U1 RU143124U1 RU2012145829/06U RU2012145829U RU143124U1 RU 143124 U1 RU143124 U1 RU 143124U1 RU 2012145829/06 U RU2012145829/06 U RU 2012145829/06U RU 2012145829 U RU2012145829 U RU 2012145829U RU 143124 U1 RU143124 U1 RU 143124U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- wind
- properties
- moebius
- wheel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты Мебиуса, содержащий на башне вал на подшипниках, расположенный в горизонтальной плоскости, соединенный с генератором и с ветроколесом на основе лопастей с использованием свойств ленты Мебиуса, отличающейся тем, что ветро-колесо выполнено по форме протяженного барабанного «беличьего» колеса с передним и задним кольцами на радиальных спицах, закрепленных по центру колеса на валу, причем кольца соединены между собой продольными стержнями, а лопасти в форме ленты Мебиуса размещены на диаметрально расположенных стержнях через узлы закручивания концов их лопастей.
Description
Настоящая полезная модель относится преимущественно к ветроэнергетике для получения механической или электрической энергии от использования энергии ветра.
Известны устройства аналогичного назначения, например, [1] «Ветроко-лесо» по авторскому свидетельству СССР №868103 (аналог), содержащее вал и закрепленную на нем лопасть, имеющую форму поверхности Мебиуса, выполненную из упругого материала.
Данное устройство имеет невысокий КПД, т.к. у него имеется только одна лопасть в форме ленты Мебиуса, не создающая эффективного крутящего момента для вала ветроколеса.
Известно также «Рабочее колесо двигателя» по авторскому свидетельству СССР №1305430 (аналог), содержащее вал, лопасть в форме ленты Мебиуса, состоящую из трех участков в форме трилистной фигуры, управляющих перемещением лопасти пружины и стержней, причем лопасть и стержни выполнены из сплавов с памятью формы [2].
Данное устройство сложно выполнимо в реальной конструкции и также имеет невысокий КПД, обусловленный возможностью отбора энергии от ветра только в плоскости ветроколеса.
Известно [3] «Ветроколесо» по свидетельству на полезную модель РФ №31615 автора Попова А.И. (аналог), содержащее упругую ленточную лопасть, имеющую форму поверхности Мебиуса, соединенную махами, установленными на валу, причем использовано несколько аналогичных ленточных лопастей, имеющих одинаковую по направлению вращения закрутку их концов на 180°.
Данный аналог имеет несколько больший коэффициент использования энергии ветра за счет возможности размещения нескольких участков лопастей, однако он отбирает энергию от потока ветра тоже только в плоскости ветроколеса, поэтому наращивание его мощности ограничено.
Наиболее близким по технической сути к заявленному устройству является выбранная в качестве прототипа [4] «Ветровая установка» по описанию изобретения к патенту РФ №2002104 автора Ковтуна Р.А., содержащая на опорной башне размещенные в горизонтальной плоскости валы в подшипниках, а на концах валов закреплены с двух противоположных сторон сдвоенные ветроколеса, каждое из которых имеет по четыре лопасти в форме ленты Мебиуса, развернутых относительно друг друга на 180°. Каждый из валов соединен со своим генератором.
Недостатком прототипа является его сложно выполнимая конструкция. В данном устройстве автор делает попытку увеличить коэффициент использования энергии ветра за счет увеличения числа ветроколес (по два сдвоенных ветроколеса на обоих концах вала). Эффективность данной установки возрастет незначительно, т.к. ветроколеса, создавая свои вихри, аэродинамически будут отрицательно влиять друг на друга.
Кроме того, как и в предыдущих конструкциях, в прототипе происходит отбор энергии от ветрового потока только в плоскости ветроколес.
Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, лишенного указанных недостатков.
Технические преимущества заявленного объекта по сравнению с прототипом заключаются в следующем:
- ветроколесо выполнено по форме протяженного барабанного «беличьего» колеса с передним и задним кольцами на радиальных спицах, закрепленных по центру колеса на валу. Кольца соединены продольными стержнями, причем значительное число лопастей в форме ленты Мебиуса может размещаться на диаметрально расположенных стержнях;
- ветроколесо отбирает энергию ветрового потока по всей длине протяженной конструкции;
- количество лопастей может наращиваться и определяется конкретной конструкцией преобразователя энергии потока;
- узлы закручивания концов лопастей позволяют изменять их углы атаки по отношению к скорости потока и регулировать обороты ветроколеса.
Совокупность указанных технических преимуществ по сравнению с прототипом обеспечивает технический результат, заключающийся в увеличении коэффициента использования энергии ветра и в получении большей полезной мощности по сравнению с аналогичными устройствами таких же габаритов.
На чертеже изображена схема «Преобразователя энергии потока с использованием свойств ленты Мебиуса».
В состав устройства входят также башня, узел ориентации оси вала на поток, например, флюгер (не показаны на чертеже) и ветроколесо, закрепленное на оси вала.
В предложенном устройстве ветроколесо выполнено по типу барабанного «беличьего» колеса, содержит переднее кольцо 1 и заднее кольцо 2 со спицами 3 и осью вращения 4, расположенное по центру колец, которые соединены между собой по окружности продольными стержнями 5, причем диаметрально расположенные стержни соединены между собой через узлы 6 любой известной конструкции для закручивания концов лопастей 1 выполненных в форме ленты Мебиуса.
Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты Мебиуса работает следующим образом.
Поток ветра «V» свободно проходит вдоль оси 4 через переднее кольцо 7 с радиальными спицами 3 и воздействует поочередно на радиально расположенные лопасти 7 в форме ленты Мебиуса. Лопасти сдвинуты в пространстве относительно друг друга на определенный угол, зависящий от длины конструкции и от числа стержней. Вариант конструкции, изображенный на чертеже, имеет шесть стержней 5 или - три пары противоположно расположенных стержней, к которым могут быть прикреплены лопасти со сдвигом на 120°.
На чертеже для упрощения изображены только три лопасти в форме ленты Мебиуса. Фактическое их количество определяется конкретной конструкцией для получения установленной мощности.
В предлагаемой конструкции увеличение коэффициента использования энергии потока достигается как увеличением диаметра колец 1, 2 и, соответственно, диаметров вращения лопастей 7, так и - размещением большего количества лопастей на стержнях 5 определенной длины.
Поскольку предложенное устройство отбирает энергию от потока не только в плоскости ветроколеса, но и на определенной длине потока, а также от боковых струй, поэтому устройство менее критично к установке строго на ветер и может работать без потери мощности при отклонении оси 4 от направления «V» потока ветра на углы ±25°.
В зависимости от скорости потока целесообразно устанавливать оптимальный угол атаки - наклона концов лопастей 7 с помощью узлов закручивания 6 любой известной конструкции, которые расположены на стержнях 5.
По мнению авторов технический результат заявленной полезной модели заключается в простоте конструкции для ее изготовления, в возможности увеличения отбора мощности от потока за счет удлинения устройства и увеличения числа лопастей в форме ленты Мебиуса, размещаемых в предложенном устройстве, в отличии от аналогов и прототипа, диаметрально к потоку. Подобное расположение лопастей повышает коэффициент использование энергии потока и приближает их рабочие параметры к параметрам пропеллерных устройств.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авторское свидетельство СССР №868103, МПК Кл. F03D 1/06 «Ветроколесо». Автор И.А.Перепелкин (аналог).
2. Авторское свидетельство СССР №1305430, МПК F03D 1/06, F03B 3/12 «Рабочее колесо двигателя». Авторы В.В.Каминский и Г.Г.Исакаев (аналог).
3. Свидетельство на полезную модель РФ №31615, МПК F03D 1/06, «Ветроколесо». Авторы Попов А.И., Попов М.А., Попов Д.А.(аналог).
4. Описание изобретения к патенту РФ №2002104, МПК F03D 1/06 «Ветровая установка». Автор Р.А. Ковтун. (прототип).
Claims (1)
- Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты Мебиуса, содержащий на башне вал на подшипниках, расположенный в горизонтальной плоскости, соединенный с генератором и с ветроколесом на основе лопастей с использованием свойств ленты Мебиуса, отличающейся тем, что ветро-колесо выполнено по форме протяженного барабанного «беличьего» колеса с передним и задним кольцами на радиальных спицах, закрепленных по центру колеса на валу, причем кольца соединены между собой продольными стержнями, а лопасти в форме ленты Мебиуса размещены на диаметрально расположенных стержнях через узлы закручивания концов их лопастей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145829/06U RU143124U1 (ru) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012145829/06U RU143124U1 (ru) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU143124U1 true RU143124U1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51220017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145829/06U RU143124U1 (ru) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU143124U1 (ru) |
-
2012
- 2012-10-26 RU RU2012145829/06U patent/RU143124U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7726934B2 (en) | Vertical axis wind turbine | |
JP6128575B2 (ja) | 流体発電方法及び流体発電装置 | |
US20140271216A1 (en) | Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments | |
EP3613980A1 (en) | Vertical-shaft turbine | |
WO2015190916A1 (en) | Device for converting kinetic energy of a flowing medium to electrical energy | |
WO2012164045A9 (de) | Rotor mit einem gekrümmten rotorblatt für eine windkraftanlage | |
RU2016103276A (ru) | Ветрогенераторная башня с турбиной гиромилл(варианты) | |
KR102471788B1 (ko) | 전기 발전기용 회전자 | |
RU143124U1 (ru) | Преобразователь энергии потока с использованием свойств ленты мебиуса | |
RU136100U1 (ru) | Комбинированный ветродвигатель | |
RU2551444C2 (ru) | Ветродвигатель | |
JP6126287B1 (ja) | 垂直軸型螺旋タービン | |
JP6800030B2 (ja) | 翼及びそれを用いた風車 | |
KR100979177B1 (ko) | 풍력 발전 장치 | |
JP2013256920A (ja) | 波力発電装置 | |
RU2552017C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2607449C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2670854C9 (ru) | Вертикальный ротор ветроводяного двигателя | |
KR20150096553A (ko) | 휘어진 블레이드 팁을 갖는 다운윈드 풍력 발전 장치 | |
GB2508814A (en) | Concentric turbine arrangement | |
RU2470181C2 (ru) | Ветряная турбина с вертикальной осью вращения | |
RU2544902C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2472031C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
RU26252U1 (ru) | Двухъярусный вертикально-осевой ротор | |
RU160368U1 (ru) | Ленточно-винтовой ветроротор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131215 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20161110 |
|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161031 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171027 |