RU145979U1

RU145979U1 - WIND WHEEL

Info

Publication number: RU145979U1
Application number: RU2013148335/06U
Authority: RU
Inventors: Лариса Валерьевна Хахалева; Юрий Андреевич Хахалев; Екатерина Вячеславовна Бочкарева; Раиль Радикович Мустафин
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-09-27

Abstract

Ветроколесо, содержащее вал ротора, лопасти, отличающееся тем, что на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной.A wind wheel containing a rotor shaft, blades, characterized in that on the surface of the blades are made cylindrical cavities closed with a perforated plate.

Description

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в конструкции ветроколес.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in the construction of wind wheels.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство, содержащее вал ротора, подвижные лопасти (см. патент RU №2164623, «Ветроколесо»), принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of features is a device containing a rotor shaft, movable blades (see patent RU No. 2164623, "Wind wheel"), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип относится то, что в известном устройстве лопасти имеют традиционную конструкцию и сопротивление трения не снижается, а предлагаемое решение снижает сопротивление трения потока воздуха, и таким образом позволяет добиваться технического результата.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include the fact that in the known device the blades have a traditional design and the friction resistance is not reduced, and the proposed solution reduces the friction resistance of the air flow, and thus allows to achieve a technical result .

Сущность полезной модели заключается в следующем: для повышения эффективности работы ветроагрегата желательным является снижение сопротивления трения. В ветроколесах, использующих подъемную силу, снижение сопротивления трения улучшает качество крыла и снижает потери на трение, повышая тем самым коэффициент использования энергии ветра.The essence of the utility model is as follows: to increase the efficiency of the wind turbine, it is desirable to reduce friction. In wind wheels using lift, lowering the friction resistance improves the quality of the wing and reduces friction losses, thereby increasing the utilization of wind energy.

Технический результат - повышение эффективности работы ветроагрегата.The technical result is an increase in the efficiency of the wind turbine.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве уменьшается дисбаланс лопастей ветроколеса относительно оси вала и уменьшается угол поворота лопастей в процессе работы ветроколеса с соответствующим увеличением коэффициента полезного действия и ресурса безотказной работы ветроколеса. Особенность заключается в том, что на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной. Этим достигается снижение сопротивления трения на поверхности лопасти ветроколеса, а следовательно, это позволит снизить потери на трение и за счет этого повысить эффективность работы ветроколеса.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that in the known device the imbalance of the blades of the wind wheel is reduced relative to the axis of the shaft and the angle of rotation of the blades during the operation of the wind wheel is reduced with a corresponding increase in the efficiency and resource of failure operation of the wind wheel. The peculiarity lies in the fact that on the surface of the blade there are cylindrical cavities closed with a perforated plate. This achieves a decrease in the friction resistance on the surface of the blade of the wind wheel, and therefore, this will reduce friction losses and thereby increase the efficiency of the wind wheel.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих ветроколесо, позволяет снизить сопротивление трения на поверхности лопасти ветроколеса, что снижает потери на трение, что дает возможность существенно повысить эффективность ветроагрегата в целом.The inclusion of the essential features characterizing the wind wheel in the set allows one to reduce the friction resistance on the surface of the wind wheel blade, which reduces friction losses, which makes it possible to significantly increase the efficiency of the wind turbine as a whole.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the feasibility of implementing the utility model with obtaining the above technical result is as follows.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1. представлена схема глухой демпфирующей полости; на фиг.2. представлена схема поверхности лопасти ветроколеса, обтекаемой воздушным потоком; на фиг.3. представлена схема лопасти ветроколеса; на фиг.4. представлено ветроколесо.In figure 1. presents a scheme of a damp damping cavity; figure 2. a diagram of the surface of a wind wheel blade streamlined by an air stream is presented; figure 3. The scheme of a wind wheel blade is presented; figure 4. represented by a wind wheel.

Ветроколесо содержит: цилиндрические полости 1, перфорацию 2, лопасти 3, перфорированную пластину 4, вал 5 ротора.The wind wheel contains: cylindrical cavities 1, perforation 2, blades 3, perforated plate 4, rotor shaft 5.

Ветроколесо содержит цилиндрические полости 1 на поверхности лопасти 3 (фиг.4). Цилиндрические полости 1 закрыты перфорированной пластиной 4 (фиг.2). Перфорированная пластина 4 содержит перфорации 2 (фиг.1, фиг.2). При помощи цилиндрических полостей 1, сообщающихся через перфорацию 2 с потоком воздуха, достигается эффект, способствующий подавлению турбулентных пульсаций (фиг.1).The wind wheel contains a cylindrical cavity 1 on the surface of the blade 3 (figure 4). The cylindrical cavity 1 is closed by a perforated plate 4 (figure 2). The perforated plate 4 contains perforations 2 (figure 1, figure 2). Using cylindrical cavities 1 communicating through perforation 2 with the air flow, an effect is achieved that helps to suppress turbulent pulsations (Fig. 1).

Работа устройства осуществляется следующим образом. Поток воздуха, движущийся со скоростью w и вращающий лопасти 3 ветроколеса (фиг.4), сообщается с цилиндрической полостью 1 на поверхности лопасти 3 через перфорацию 2, При этом турбулентные пульсации давления (и скорости) потока воздуха вблизи поверхности лопасти 3 приводят к перетеканию некоторой массы воздуха m в полость и обратно. При этом избыточное давление турбулентного моля потока воздуха стравливается в цилиндрическую полость 1, возникает пружинящий эффект (на чертеже фиг.1. символом k обозначена упругость эквивалентной пружины), гасящий турбулентные пульсации, которые будут ослабевать, что приведет к уменьшению сопротивления трения. Таким образом, течение потока воздуха около поверхности лопасти 3 ламинаризуется и сопротивление трения снижается. При этом будут снижаться и потери на трение, а следовательно большая доля энергии ветра будет полезно использоваться и это приведет к вышеуказанному техническому результату - повышению эффективности работы ветроагрегата.The operation of the device is as follows. The air flow moving at a speed w and rotating the blades 3 of the wind wheel (Fig. 4) communicates with the cylindrical cavity 1 on the surface of the blade 3 through perforation 2, while the turbulent pulsations of the pressure (and speed) of the air flow near the surface of the blade 3 cause some air mass m into the cavity and vice versa. In this case, the excess pressure of the turbulent mole of the air flow is pushed into the cylindrical cavity 1, a spring effect occurs (in the drawing of Fig. 1, the symbol k denotes the elasticity of the equivalent spring), which dampens the turbulent pulsations, which will weaken, which will lead to a decrease in friction resistance. Thus, the flow of air near the surface of the blade 3 is laminarized and friction resistance is reduced. At the same time, friction losses will also be reduced, and therefore a large proportion of wind energy will be useful to use and this will lead to the above technical result - increasing the efficiency of the wind turbine.

Claims

A wind wheel containing a rotor shaft, blades, characterized in that on the surface of the blades are made cylindrical cavities closed with a perforated plate.