RU181671U1 - COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE - Google Patents
COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU181671U1 RU181671U1 RU2017125166U RU2017125166U RU181671U1 RU 181671 U1 RU181671 U1 RU 181671U1 RU 2017125166 U RU2017125166 U RU 2017125166U RU 2017125166 U RU2017125166 U RU 2017125166U RU 181671 U1 RU181671 U1 RU 181671U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- confuser
- shutters
- rotor
- pair
- Prior art date
Links
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
-
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
Комбинированный регулируемый ветродвигатель относится к ветроэнергетике и может быть использован в различных отраслях для обеспечения экологически чистой энергией. Предложенное устройство представляет собой аппарат с вертикально расположенным ротором, вокруг которого расположены тангенциальное конфузорные сопла. Количество конфузорных сопел четное и они сблокированы попарно с противоположными радиальными сегментами. Каждое сопло имеет подвижную заслонку в узкой части конфузора и положение заслонок управляется совместно с каждой парой сопел, а управление положением заслонок осуществляется за счет вращения шестерни, соответствующей каждой паре сопел, и перемещением зубчатых реек, связанных с парой заслонок через гидроусилители. Управляющие шестерни расположены на валу флюгера, проходящего внутри вала ротора. Тангенциальные стенки ротора имеют аэродинамический профиль, а каждая подвижная заслонка имеет направляющие пазы. Таким образом, при управлении заслонками достигается более полное использование ветрового потока, попадающего в полость аппарата, вследствие чего повышается КПД ветроустановки. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.Combined adjustable wind turbine refers to wind energy and can be used in various industries to provide clean energy. The proposed device is an apparatus with a vertically arranged rotor around which tangential confuser nozzles are located. The number of confuser nozzles is even and they are interlocked in pairs with opposite radial segments. Each nozzle has a movable shutter in a narrow part of the confuser and the position of the shutters is controlled together with each pair of nozzles, and the position of the shutters is controlled by rotating the gear corresponding to each pair of nozzles and moving the gear racks connected to the pair of shutters through the hydraulic booster. The control gears are located on the vane shaft passing inside the rotor shaft. The tangential walls of the rotor have an aerodynamic profile, and each movable flap has guide grooves. Thus, when controlling the dampers, a more complete use of the wind flow entering the cavity of the apparatus is achieved, as a result of which the efficiency of the wind turbine is increased. 4 s.p. f-ly, 5 ill.
Description
Комбинированный регулируемый ветродвигатель. Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована в ветряных двигателях для обеспечения энергией различных потребителей. Известны ветродвигатели с вертикальным ротором и размещенными по всей окружности ротора подводящими тангенциально расположенными конфузорными соплами (см. а.с. №408049 бюл. №47. от 10. XII. 1973). В этом устройстве, набегающий поток воздуха, втекающий в конфузорные сопла с наветренной стороны, раскручивает ротор и, после совершения этой полезной работы, поток воздуха вытекает через сопла с подветренной стороны. Частично, через открытое верхнее пространство, над ротором.Combined adjustable wind turbine. The utility model relates to wind energy and can be used in wind turbines to provide energy to various consumers. Known wind turbines with a vertical rotor and placed around the entire circumference of the rotor inlet tangentially located confuser nozzles (see AS No. 408049 bul. No. 47. from 10. XII. 1973). In this device, an incoming air stream flowing into the confusor nozzles on the windward side spins the rotor and, after doing this useful work, the air flow flows through the nozzles on the leeward side. Partially, through the open upper space, above the rotor.
Для повышения К.П.Д. ветродвигателя, в верхней части ротора устанавливают дополнительное лопастное колесо с наклонными лопастями (см. №136100, бюл. №36 от 27.12.2013 г. ), для увеличения К.П.Д над лопастным колесом установлен аэродинамический пропеллер. Известный комбинированный ветродвигатель также содержит закрепленное на вертикальном полом валу ветроколесо и конфузорные сопла.To increase KPD wind turbine, an additional impeller wheel with inclined blades is installed in the upper part of the rotor (see No. 136100, bull. No. 36 dated 12/27/2013), to increase KPD an aerodynamic propeller is installed above the impeller. The known combined wind turbine also comprises a wind wheel mounted on a vertical hollow shaft and confuser nozzles.
Данное устройство принято нами за прототип. Недостаток прототипа: низкий коэффициент полезного действия (К.П.Д), обусловленный тем, что значительная часть воздушного потока, обладающего кинетической энергией, вытекает через сопла с подветренной стороны и не используется в работе.This device is taken by us as a prototype. The disadvantage of the prototype: low efficiency (KPD), due to the fact that a significant part of the air flow with kinetic energy flows through the nozzles on the leeward side and is not used in the work.
Технической проблемой является низкий коэффициент полезного действия.The technical problem is the low efficiency.
Технический результат, направленный на решение данной проблемы, заключается в повышении К.П.Д. за счет более полного использования располагаемой мощности ветрового потока с регулированием в зависимости от направления фронта ветра.The technical result aimed at solving this problem is to increase KPD due to a more complete use of the available power of the wind flow with regulation depending on the direction of the wind front.
Технический результат достигается тем, что комбинированный регулируемый ветродвигатель для ветровых энергоустановок, содержащий тангенциально расположенные конфузорные сопла с регулируемыми заслонками в узком сечении и вертикально расположенный ротор, выполнен с четным количеством конфузорных сопел и положение заслонок управляется положением зубчатой рейки, связанной через гидроусилитель с шестерней, расположенной на валу флюгера, находящегося внутри вала ротора, причем каждой паре заслонок, расположенных в радиально противоположных соплах, соответствует своя шестерня с рейкой и гидроусилителем. Тангенциальные стенки конфузорных сопел имеют аэродинамический профиль, а каждая подвижная заслонка имеет направляющие пазы.The technical result is achieved by the fact that the combined adjustable wind turbine for wind power plants, containing tangentially located confuser nozzles with adjustable shutters in a narrow section and a vertically located rotor, is made with an even number of confuser nozzles and the position of the shutters is controlled by the position of the rack connected via a power steering with a gear located on the shaft of the weather vane located inside the rotor shaft, and each pair of dampers located in a radially opposite field zhnyh nozzles corresponds to a different gear with the rack and booster. The tangential walls of the confuser nozzles have an aerodynamic profile, and each movable shutter has guide grooves.
Предлагаемое устройство представлено наThe proposed device is presented on
Фиг. 1 - общий вид;FIG. 1 - general view;
Фиг. 2 -поперечное сечение;FIG. 2-cross section;
Фиг. 3 - расположение управляющих шестерен на валу флюгера;FIG. 3 - the location of the control gears on the shaft of the wind vane;
Фиг. 4 - гидравлическая схема управления;FIG. 4 - hydraulic control circuit;
Фиг. 5 - кинематическая схема движения заслонками.FIG. 5 is a kinematic diagram of the movement of the shutters.
Здесь:Here:
1 - основание;1 - base;
2 - конфузорное сопло,2 - confuser nozzle,
3 - ротор Савониуса,3 - Savonius rotor,
4 - подвижная заслонка,4 - movable damper
5 - основной вал,5 - the main shaft,
6 - лопастное колесо,6 - paddle wheel,
7 - аэродинамический пропеллер,7 - aerodynamic propeller,
8 - флюгер,8 - weather vane,
9 - штанга флюгера,9 - rod weather vane,
10 - управляющий вал,10 - control shaft,
11 - верхний подшипник управляющего вала,11 - the upper bearing of the control shaft,
12 - верхний подшипник основного вала,12 - the upper bearing of the main shaft,
13 - кожух,13 - casing,
14 - диск,14 - disk
15 - нижний подшипник основного вала,15 - the lower bearing of the main shaft,
16 - шкив,16 - pulley
17 - зубчатые рейки,17 - gear racks,
18 - зубчатые колеса,18 - gears,
19 - нижний подшипник управляющего вала,19 - the lower bearing of the control shaft,
20 - паз, направляющий заслонки,20 - groove guiding the flaps,
21 - гидроцилиндр,21 - a hydraulic cylinder,
22 - пружина,22 - spring
23 - гидроусилитель,23 - power steering,
24 - гидроцилиндр зубчатой рейки.24 - a hydraulic cylinder of a gear rack.
Предложенное устройство представляет собой следующую конструкцию. На основании 1 расположен основной вал 5, выполненный пустотелым, внутри которого находится управляющий вал 10. На валу 5 установлен ротор Савониуса 3, закрепленный на диске 14. Вокруг ротора Савониуса 3 расположен, конфузорное сопло 2 образованный радиальной - 2р,The proposed device is the following design. On the base 1 there is a
тангенциальной 2 т боковыми стенками и двумя- верхним 2в и нижним 2н стенками, которые образуют конфузорный канал, расположенный тангенциально к оси вращения ротора Савониуса 3. На боковой тангенциальной стенке 2 т находится подвижная заслонка 4, которая может передвигаться в направляющем пазу 20. Подвижная заслонка 4 имеет пружину 22 и соединена со штоком гидроцилиндра 21, который соединен гидравлически с гидроусилителем 23. На основном валу 5 над ротором Савониуса находится лопастное колесо 6, над которым установлен аэродинамический пропеллер 7. Основной вал 5 вращается в подшипниках 12 и 15. Внутри основного вала 5 проходит управляющий вал 10, вращающийся в подшипниках 11 и 19. На валу 5 имеется шкив 16 для отвода снимаемой мощности потребителю. В верхней части вала 10 имеется штанга 9 с флюгером 8. В нижней части вала 10 расположены зубчатые колеса 18, количество которых равно числу пар сблокированных сопел концентраторов 2. Каждое зубчатое колесо 18 имеет в зацеплении зубчатую рейку 17, которые связаны с гидроусилителями 23 и через гидроцилиндры 21 воздействуют на заслонку 4.tangential 2 t side walls and two upper 2b and lower 2n walls that form a confuser channel located tangentially to the axis of rotation of the Savonius
Устройство работает следующим образом: набегающий поток воздуха попадает в несколько окон, расположенные с наветренной стороны. В соответствии с направлением ветра поворачивается штанга 9 с флюгером 8, вследствие чего поворачивается управляющий вал 10. Расположенные на валу 10 зубчатые колеса 18 поворачиваются, перемещая находящиеся с ними в зацеплении зубчатые рейки 17. Перемещение реек 17 воздействует на поршни гидроусилителей 23 и через гидроцилиндры 21 воздействуют на заслонки 4. Каждое зубчатое колесо 18 находится в зацеплении с двумя зубчатыми рейками 17, расположенными диаметрально противоположно друг к другу, поэтому их перемещение происходит во взаимно противоположных направлениях. Таким же образом, в противоположных направлениях осуществляется воздействие на поршни гидроусилителей 23 и через гидроцилиндры 21 на заслонки 4. Поскольку конфузорные сопла 2 сблокированы попарно с противоположным радиальным сегментом и каждое зубчатое колесо 18 и зубчатые рейки 17 управляют каждой парой заслонок 4, то одновременно происходит действие с каждой парой заслонок, но с противоположным знаком: одна заслонка полностью открывает канал сопла (с наветренной стороны), а другая заслонка полностью закрывает канал сопла (с подветренной стороны). При этом, заслонки, относящиеся к боковым каналам (по отношению к направлению ветра) занимают промежуточное положение. Поскольку поток воздуха, истекающий с подветренных сопел существенно уменьшается, то значительная часть воздуха раскручивает ротор Савониуса и лопастное колесо 6 и мощность на валу 5 существенно возрастает и увеличивается снимаемая энергия со шкива 16.The device works as follows: the incoming air flow enters several windows located on the windward side. In accordance with the direction of the wind, the
В случае изменения направления ветра штанга 9 с флюгером 8 поворачивается, вызывая поворот управляющего вала 10, в соответствии с которым зубчатые колеса 18 изменяют свое положение передвигая соответствующие зубчатые рейки 17, а соответственно и заслонки 4. Поэтому, при любом направлении ветра одна пара конфузорных сопел обязательно будет соответствовать вектору направления потока воздуха и заслонка с направленной стороны будет полностью открыта, а с подветренной стороны будет полностью закрыта. Такое более полное использование ветрового потока позволит повысить К.П.Д. установки.In the event of a change in the direction of the wind, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125166U RU181671U1 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125166U RU181671U1 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181671U1 true RU181671U1 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125166U RU181671U1 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181671U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110985304A (en) * | 2020-01-02 | 2020-04-10 | 李燕芳 | Vertical axis wind turbine |
RU2747736C1 (en) * | 2020-09-01 | 2021-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Adjustable wind turbine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4415814A (en) * | 1980-09-25 | 1983-11-15 | Jose Martinez | System for the generation of electrical energy by utilizing and controlling wind energy |
SU1268792A1 (en) * | 1985-05-28 | 1986-11-07 | Cherednichenko Sergej V | Wind motor |
RU2285149C2 (en) * | 2004-06-16 | 2006-10-10 | Станислав Иванович Гусак | Vortex wind-power plant |
RU71707U1 (en) * | 2007-12-04 | 2008-03-20 | Нина Александровна Устина | ROTARY WIND ENGINE |
RU136100U1 (en) * | 2013-07-18 | 2013-12-27 | Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Лицей № 145" Авиастроительного района города Казани | COMBINED WIND ENGINE |
-
2017
- 2017-07-13 RU RU2017125166U patent/RU181671U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4415814A (en) * | 1980-09-25 | 1983-11-15 | Jose Martinez | System for the generation of electrical energy by utilizing and controlling wind energy |
SU1268792A1 (en) * | 1985-05-28 | 1986-11-07 | Cherednichenko Sergej V | Wind motor |
RU2285149C2 (en) * | 2004-06-16 | 2006-10-10 | Станислав Иванович Гусак | Vortex wind-power plant |
RU71707U1 (en) * | 2007-12-04 | 2008-03-20 | Нина Александровна Устина | ROTARY WIND ENGINE |
RU136100U1 (en) * | 2013-07-18 | 2013-12-27 | Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Лицей № 145" Авиастроительного района города Казани | COMBINED WIND ENGINE |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110985304A (en) * | 2020-01-02 | 2020-04-10 | 李燕芳 | Vertical axis wind turbine |
RU2747736C1 (en) * | 2020-09-01 | 2021-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Adjustable wind turbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120099977A1 (en) | Fluid directing system for turbines | |
US6674181B2 (en) | Wind-driven twin turbine | |
RU2015104806A (en) | VERTICAL AXIAL WIND AND HYDRAULIC TURBINE WITH FLOW CONTROL | |
RU181671U1 (en) | COMBINED ADJUSTABLE WIND ENGINE | |
US20140356163A1 (en) | Turbomachine | |
Sharma et al. | Performance measurement of a two-stage two-bladed Savonius rotor | |
WO2006123951A1 (en) | A wind turbine | |
WO2011109003A1 (en) | Wind energy installation | |
US20130101398A1 (en) | Impulse wind machine | |
RU136100U1 (en) | COMBINED WIND ENGINE | |
RU2642706C2 (en) | The wind-generating tower | |
RU2267647C1 (en) | Wind motor with "banana" blades and method of control of rotational frequency of wind-power turbine | |
RU162228U1 (en) | WIND POWER PLANT | |
CN203463230U (en) | Power device of vertical gathering fan housing wind power generation power package | |
EP2626548A1 (en) | Wind turbine | |
RU218294U1 (en) | wind generator | |
RU2231682C1 (en) | Windmill | |
RU2773251C1 (en) | Wind turbine with adjustable wind-guiding screens | |
RU2166665C1 (en) | Windmill | |
KR102066031B1 (en) | Two axis vertical type wind power generator | |
TW201638466A (en) | Flow force blade device | |
RU2403435C2 (en) | Rotor | |
RU79313U1 (en) | WIND POWER PLANT | |
RU2555921C2 (en) | Turbine for wind engines | |
RU2496026C2 (en) | Vertical rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190714 |