RU2006665C1 - Rotor-type windmill - Google Patents

Rotor-type windmill Download PDF

Info

Publication number
RU2006665C1
RU2006665C1 SU4906795A RU2006665C1 RU 2006665 C1 RU2006665 C1 RU 2006665C1 SU 4906795 A SU4906795 A SU 4906795A RU 2006665 C1 RU2006665 C1 RU 2006665C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
shaft
vertical
posts
bearing
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Адхам Закирович Султанов
Original Assignee
Адхам Закирович Султанов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Адхам Закирович Султанов filed Critical Адхам Закирович Султанов
Priority to SU4906795 priority Critical patent/RU2006665C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006665C1 publication Critical patent/RU2006665C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30Wind power
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind-electric power engineering. SUBSTANCE: windmill has vertical hollow shaft that mounts horizontal turning shafts with blades, wind-vane mechanism, vertical posts, frame built up radial cross-arms joined together by bows and secured to vertical posts, U-section links mounted on posts, carrier with pin, bearing, and holes one of which is splined. Horizontal shafts are joined with posts on one side by means of threaded joint and on other, y splined joint; they are also couple with carrier which is connected through pin and bearing to link. Wind-vane mechanism is mounted on posts. EFFECT: improved design.

Description

Изобретение относится к ветродвигателям, работающим при любой скорости ветра, включая ураганный. The invention relates to wind turbines operating at any wind speed, including hurricane.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности в работе при любой скорости ветра, включая ураганный. The aim of the invention is to increase efficiency and reliability in operation at any wind speed, including hurricane.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ветродвигатель, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3а - горизонтальный вал с лопастями и другими деталями; на фиг. 3в - водило; на фиг. 4 - кулиса; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed wind turbine, a vertical section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3a - a horizontal shaft with blades and other details; in FIG. 3c - drove; in FIG. 4 - backstage; in FIG. 5 is a section BB in FIG. 1.

Карусельный ветродвигатель содержит полый вертикальный вращающийся вал 1 с диаметром d, оканчивающийся шипом 2, общей высотой H + Н1 с взаимоперпендикулярными ступенчатыми отверстиями 3, выполненными на двух уровнях с высотой h (фиг. 1 и 3) и взаимодействующими с взаимоперпендикулярными горизонтальными валами 4. Один конец последних оканчивается шипом 5 и резьбой, а другой конец - таким же шипом 5, затем шлицами и резьбой. В противоположной стороне отверстий 3 выполняются окна 6 (фиг. 1 и 3), закрывающиеся через регулировочные прокладки крышками 7, закрепленными болтами (осевые линии). На крышках 7 выполнены отверстия, взаимодействующие с валами 4. Для предотвращения осевого перемещения вала 4 на него насаживается втулка 8, закрепленная на валу 4 болтом (осевая линия). Торцы втулки 8 взаимодействуют с внутренней стенкой вала 1 и внутренней стенкой крышки 7. Если диаметр вала 1 позволяет пройти человеку, то окно 6 на валу 1 не выполняется, так как втулку 8 на вал 4 насаживает человек, находясь внутри вала 1. Валы 4 выполняются с двумя взаимоперпендикулярными щелями 9, в которые насаживаются лопасти 10, крепящиеся болтами (осевые линии). Шипы 5 валов 4 насаживаются в отверстия, выполненные на стойках 11 и их левые концы через шайбы крепятся гайками (фиг. 1-3). На шлицы (правые концы валов 4) через шайбы насаживаются водила 12 (фиг. 1-3) и через шайбы крепятся гайками. На гладкое отверстие водила 12 насаживается палец 13 и через шайбу крепится гайкой (не показана), а на другой конец пальца 13 насаживается подшипник 14, взаимодействующий с кулисой 15 П-образного сечения, закрепленный на ветронаправляющие стойки 16. Для того, чтобы подшипник 14, насаженный на палец 13, точно двигался по кривой дорожке (фиг. 4), т. е. по кулисе 15, ее сечение выполняется обязательно П-образным. Вертикальные стойки 11 крепятся (осевая линия) на торцы радиальных балок 17, внутренние концы которых крепятся на кольцо 18, закрепленное сваркой (болтами) на вал 1. Верхние концы вертикальных стоек 11 крепятся на наружные торцы верхних радиальных балок 19 (осевая линия), а их внутренние концы крепятся на кольцо 20 (осевые линии), надетое на шип 2 и закрепленное болтами (осевые линии). С целью повышения жесткости наружные концы радиальных балок 17 соединяются дугами 21, образующими кольцо. Нижние концы вертикальных ветронаправляющих стоек 16 крепятся (осевые линии) на торцы радиальных балок 22, внутренние концы которых крепятся (осевые линии) на кольцо 23 (фиг. 1), взаимодействующее через ролики (не показаны) с валом 1 и кольцом 18. Радиальные балки 22 соединяются такими же дугами, как дуги 21, образующими кольцо, взаимодействующее через ролики со сплошным кольцом 24, закрепленным на крышке. Верхние концы ветронаправляющих стояков 16 крепятся на торцы радиальных балок 25, крепящихся на кольцо 26, взаимодействующие через подшипник (не показан) с шипом 2 и через ролики с кольцом 20. Радиальные балки 19 и 25 соединяются дугами как дуги 21 (фиг. 5).The rotary wind turbine contains a hollow vertical rotating shaft 1 with a diameter d ending in a spike 2, with a total height of H + H 1 with mutually perpendicular step holes 3 made on two levels with a height h (Figs. 1 and 3) and interacting with mutually perpendicular horizontal shafts 4. One end of the latter ends with a spike 5 and a thread, and the other end with the same spike 5, then with splines and thread. On the opposite side of the holes 3, windows 6 are made (Figs. 1 and 3), which are closed through shims by covers 7 fixed by bolts (center lines). On the covers 7, holes are made that interact with the shafts 4. To prevent axial movement of the shaft 4, a sleeve 8 is mounted on it, fixed to the shaft 4 by a bolt (center line). The ends of the sleeve 8 interact with the inner wall of the shaft 1 and the inner wall of the cover 7. If the diameter of the shaft 1 allows a person to pass, then the window 6 on the shaft 1 is not satisfied, since the sleeve 8 is mounted on the shaft 4 by a person inside the shaft 1. The shafts 4 are executed with two mutually perpendicular slots 9, in which the blades 10 are mounted, fastened with bolts (axial lines). The spikes 5 of the shafts 4 are inserted into the holes made on the uprights 11 and their left ends are fastened with nuts using the washers (Figs. 1-3). On the splines (the right ends of the shafts 4), the carrier 12 is mounted through the washers (Figs. 1-3) and are fastened with nuts through the washers. A finger 13 is mounted on the smooth hole of the carrier 12 and mounted through a washer with a nut (not shown), and a bearing 14 is mounted on the other end of the finger 13, interacting with the wings 15 of the U-shaped section, mounted on the wind racks 16. In order for the bearing 14, mounted on a finger 13, it was precisely moving along a curved track (Fig. 4), that is, along the wings 15, its section is necessarily made U-shaped. Vertical posts 11 are attached (center line) to the ends of the radial beams 17, the inner ends of which are mounted on a ring 18, welded (bolted) to the shaft 1. The upper ends of the vertical posts 11 are attached to the outer ends of the upper radial beams 19 (center line), and their inner ends are mounted on a ring 20 (center lines), worn on a spike 2 and bolted (center lines). In order to increase rigidity, the outer ends of the radial beams 17 are connected by arcs 21 forming a ring. The lower ends of the vertical wind racks 16 are attached (axial lines) to the ends of the radial beams 22, the inner ends of which are attached (axial lines) to the ring 23 (Fig. 1), interacting through rollers (not shown) with the shaft 1 and ring 18. Radial beams 22 are connected by the same arcs as arcs 21, forming a ring interacting via rollers with a continuous ring 24, mounted on the cover. The upper ends of the wind guide risers 16 are mounted on the ends of the radial beams 25, mounted on a ring 26, interacting through a bearing (not shown) with a spike 2 and through rollers with a ring 20. The radial beams 19 and 25 are connected by arcs as arcs 21 (Fig. 5).

Направляющий хвост 27 (фиг. 2) крепится на ветронаправляющую стойку 16 и с целью горизонтального направления ветра на радиальные балки 25 крепится кровля 28. The guide tail 27 (Fig. 2) is mounted on the wind-guide rack 16 and for the horizontal direction of the wind on the radial beams 25 the roof 28 is attached.

Если высота ветродвигателя (Н + Н1) более 50 м, устанавливается крестовина 29, взаимодействующая через ролики с кольцом 26, и на нее крепится заглушка 30. Крестовина натягивается тросами 31.If the height of the wind turbine (H + H 1 ) is more than 50 m, a crosspiece 29 is installed, interacting through the rollers with a ring 26, and a cap 30 is attached to it. The crosspiece is stretched by cables 31.

Для повышения мощности ветродвигателя к ветронаправляющим стойкам 16 крепится вертикальный щит 32 с длиной В и под углом β = 15о и вертикальный щит 33 под углом β = 45о и длиной С. Расстояние между торцами щитов 32 и 32 составляет e. Продолжением щита 32 является дуговой щит 34, закрепленный на ветронаправляющие стойки 16, занимающий сектор с углом охвата α = 90о, дуговой щит 35 с углом охвата α1 = 50о. Между вертикальными щитами 32 и 33 образуется диффузор 36 (e = 2R).To increase the power turbine 16 to the wind guide studs mounted vertical shield 32 of length B and an angle β = 15 ° and a vertical shield 33 at an angle β = 45 ° and the length C. The distance between the ends of boards 32 and 32 is e. The continuation of the shield 32 is an arc shield 34, mounted on a wind guide rack 16, occupying a sector with a coverage angle α = 90 about , an arc shield 35 with a coverage angle α 1 = 50 about . Between the vertical shields 32 and 33, a diffuser 36 is formed (e = 2R).

Для передачи крутящего момента на вал 1 крепятся шкив 37, шестерня 38, к которым присоединяются потребители энергии: электрогенератор 39, компрессор 40, установленные в помещении, содержащем фундамент 41 со стенами и закрывающимся потолком 42, где установлено кольцо 24. В отверстие потолка 42 установлен подшипник 43, а на фундамент - подшипник 44, взаимодействующие с валом 1. To transmit torque to the shaft 1, a pulley 37, a gear 38 are attached to which energy consumers are connected: an electric generator 39, a compressor 40 installed in a room containing a foundation 41 with walls and a closing ceiling 42, where a ring 24 is installed. A hole in the ceiling 42 is installed bearing 43, and on the foundation - bearing 44, interacting with the shaft 1.

Для поворота цилиндрической ветронаправляющей рамы, состоящей из вертикальных стоек 16, на которые закреплены дуговые щиты 34 и 35 и вертикальные щиты 32 и 33, направленные против (вдоль) ветра, служит хвост 27. Для ликвидации массивного металлоемкого хвоста 27 выполняют флюгер, точно определяющий направление ветра. Автоматически выполняет функции хвоста 27 электромотор 45, выполненный с червяком 46, взаимодействующий с червячным колесом 47, закрепленным на нижние ребра радиальные балок 22. To rotate the cylindrical wind-guiding frame, consisting of vertical struts 16, on which arc shields 34 and 35 and vertical shields 32 and 33 are mounted, directed against (along) the wind, tail 27 is used. To eliminate the massive metal-consuming tail 27, a weather vane is made that accurately determines the direction the wind. Automatically acts as a tail 27 electric motor 45, made with a worm 46, interacting with a worm wheel 47, mounted on the lower ribs of the radial beams 22.

Веpхние концы вертикальных ветронаправляющих стоек 16, закреплены на радиальных балках 25, внутренние концы которых закреплены на кольце 26, взаимодействующем через ролики с кольцом 20. Нижние концы ветронаправляющих стоек 16 закреплены на наружные торцы радиальных балок 22, а внутренние концы закреплены на кольцо 23, взаимодействующее с валом 1 и через ролики с кольцом 18. Кольцо, образованное дугами, закрепленными на радиальные балки 22, взаимодействует через ролики с кольцом 24, закрепленным на потолке 42, предотвращающем раскачивание вала 1 в вертикальном направлении. Благодаря хвосту 27 ветродвигатель всегда находится в рабочем состоянии, т. е. диффузор 36 всегда направлен против ветра. The upper ends of the vertical wind racks 16 are fixed on the radial beams 25, the inner ends of which are fixed on the ring 26, interacting through the rollers with the ring 20. The lower ends of the wind racks 16 are fixed on the outer ends of the radial beams 22, and the inner ends are fixed on the ring 23, interacting with the shaft 1 and through the rollers with the ring 18. The ring formed by arcs fixed to the radial beams 22 interacts through the rollers with the ring 24 mounted on the ceiling 42, which prevents the shaft 1 from swinging in the vertical ikalnom direction. Thanks to the tail 27, the wind turbine is always in working condition, i.e., the diffuser 36 is always directed against the wind.

Если установлен флюгер, соединенный автоматом, то направление диффузора 36 против ветра выполняется электромотором 45, выполненным с червяком 45, взаимодействующим с червячным колесом 47, закрепленным на радиальные балки 22. If a weather vane is installed, connected by an automatic machine, then the direction of the diffuser 36 against the wind is carried out by an electric motor 45 made with a worm 45 interacting with the worm wheel 47 fixed to the radial beams 22.

Поток ветра (стрелки), движущийся ниже кровли 28, входящие в диффузор 36 с шириной e (e = 2R), обрушивается на правую лопасть 10, закрепленную на щели 9 вала 4, шипы 5 которого взаимодействуют с отверстиями, выполненными на стойках 11, закрепленных на радиальных балках 17, закрепленных дугами 21 на кольцо 18, закрепленное на вал 1, вращающийся по часовой стрелке ω . Ветер, ударяясь о щит 33, находящийся под углом β1, рикошетом ударяется о лопасть 10, находящуюся параллельно к ветру, вращает вал 1 по часовой стрелке, часть ветра движется между дуговым щитом 35 и верхней лопастью 10. Ввиду того, что щит 32 - под меньшим углом β(β<β1), ветер, ударяясь с незначительным рикошетом, увеличивает скорость (закон Бернулли) и двигается к правой лопасти 10, длина лопасти 10 - R = e: 2. Следовательно, скорость v ветра увеличится в 2 раза. При скорости ветра v = 8 м/с, при массе проходящего за 1 с 10 т энергия ветра составит E =

Figure 00000001
= = 320 т. При скорости (8˙ 2 = 16 м/с) энергия ветра составит Е =
Figure 00000003
= 1280 т. По мере вращения правой лопасти 10 масса ветра оказывается между двумя лопастями и дуговым щитом 34, создающим крутящий момент на валу 1, до тех пор, пока лопасть 10 не пройдет нижнего торца дугового щита 32. Kогда лопаcть 10 пройдет ветровую тень, создаваемую валом 1 (линия Оe, образующая угол α3), вал 4, на торце которого закреплено шлицами водило 12, а на другом конце крепится палец 13 с подшипником 14, взаимодействующим с кулисой 15, проходя по ее наклонной части, начнет поворачивать лопасть 10 (пунктиры в наклонной части кулисы, фиг. 4) в горизонтальное положение (левая часть от вала 1), до тех пор пока она не станет в горизонтальное положение (параллельно к листу) к движению ветра. Благодаря взаимодействию торцов втулки 8 с внутренней поверхностью вала 1 и крышки 7, закрывающей окно 6, вал 4, взаимодействующий с отверстием 3, не может перемещаться осевом направлении.The wind flow (arrows), moving below the roof 28, entering the diffuser 36 with a width e (e = 2R), falls on the right blade 10, mounted on the slots 9 of the shaft 4, the spikes 5 of which interact with the holes made on the posts 11, fixed on the radial beams 17, fixed by arcs 21 on the ring 18, mounted on the shaft 1, rotating clockwise ω. The wind, striking the shield 33, located at an angle β 1 , ricochets against the blade 10, which is parallel to the wind, rotates the shaft 1 clockwise, part of the wind moves between the arc shield 35 and the upper blade 10. Due to the fact that the shield 32 - at a smaller angle β (β <β 1 ), the wind, striking with a slight rebound, increases the speed (Bernoulli law) and moves to the right blade 10, the length of the blade 10 is R = e: 2. Therefore, the wind speed v will increase 2 times . At a wind speed of v = 8 m / s, with a mass passing in 1 s 10 t, the wind energy will be E =
Figure 00000001
= = 320 t. At a speed (8˙ 2 = 16 m / s), wind energy will be E =
Figure 00000003
= 1280 t. As the right blade 10 rotates, the mass of wind is between the two blades and the arc shield 34, which creates a torque on the shaft 1, until the blade 10 passes the lower end of the arc shield 32. When the blade 10 passes the wind shadow, created by the shaft 1 (line Oe, forming an angle α 3 ), the shaft 4, on the end of which is secured with slots carrier 12, and on the other end is attached a finger 13 with a bearing 14 interacting with the link 15, passing along its inclined part, will begin to turn the blade 10 (dashed lines in the inclined part of the wings, Fig. 4) to the horizontal position (left side of shaft 1), until it becomes in a horizontal position (parallel to the sheet) to the movement of the wind. Due to the interaction of the ends of the sleeve 8 with the inner surface of the shaft 1 and the cover 7, covering the window 6, the shaft 4, interacting with the hole 3, cannot move axially.

На левой стороне (фиг. 1 и 2) от вала 1 лопасть 10 двигается параллельно к движению ветра до тех пор, пока вал 4 не дойдет (около 10о) до линии ОС, лопасть 10 принимает вертикальное положение к листу и ветер от щита 33 рикошетом начинает двигать лопасть по часовой стрелке. Цикл повторяется. Таким образом, рабочий ход лопасти 10 длится около α2= 220о (фиг. 2).On the left side (Fig. 1 and 2) from the shaft 1, the blade 10 moves parallel to the movement of the wind until the shaft 4 reaches (about 10 about ) the line of the OS, the blade 10 takes a vertical position to the sheet and the wind from the shield 33 the blade starts to ricochet in a clockwise direction. The cycle repeats. Thus, the working stroke of the blade 10 lasts about α 2 = 220 about (Fig. 2).

С целью предотвращения вала 1 от вертикальной качки, когда Н1 + Н = 50 м и более, ветродвигатель выполняется с крестовиной 29, закрытой фланцем 30, натянутой тросами 31, взаимодействующей через подшипник с шипом 2 и через ролики с кольцом 26.In order to prevent the shaft 1 from rolling over, when H 1 + H = 50 m or more, the wind turbine is made with a cross 29 closed by a flange 30, tensioned by cables 31, interacting through a bearing with a spike 2 and through rollers with a ring 26.

От вала 1 крутящий момент передается шкиву 37, шестерне 38, электрогенератору 39, компрессору 40 и другим потребителям энергии, установленным в помещении, содержащем фундамент 41, стен, потолок 42, в отверстие которого установлен подшипник 43 и подшипник 44, установленный в фундаменте 41. Подшипники взаимодействуют с валом 1. From shaft 1, the torque is transmitted to the pulley 37, gear 38, electric generator 39, compressor 40 and other energy consumers installed in the room containing the foundation 41, walls, ceiling 42, in the hole of which the bearing 43 and the bearing 44 installed in the foundation 41 are installed. Bearings interact with shaft 1.

Удобно, безопасно через шкив и шестерню снимать мощность и подключать любого потребителя. Мощность можно снять от известных крыльчатых ветряков. It is convenient, safe to remove power through a pulley and gear and connect any consumer. Power can be removed from known vane windmills.

КПД использования энергии ветра известных карусельных и барабанных ветродвигателей, выполненных с ширмами, составляют около 10% . Лопасти ветродвигателя системы Савониуса, выполненные выпуклыми и вогнутыми поверхностями, находятся перпендикулярно к движению ветра, поэтому по выпуклой поверхности ветер скользит и действует на изогнутую поверхность. Рабочий ход составляет 180о поворота вала. Но несмотря на это КПД составляет 0,23.The efficiency of using wind energy of known rotary and drum wind turbines made with screens is about 10%. The blades of the wind turbine of the Savonius system, made of convex and concave surfaces, are perpendicular to the movement of the wind, so the wind glides along the convex surface and acts on the curved surface. The working stroke is 180 about the rotation of the shaft. But despite this, the efficiency is 0.23.

КПД использования энергии ветра современными быстроходными крыльчатками (винтовыми) ветродвигателями составляет около 40% (0,4), и они трогаются при скорости ветра 4-6 м/с. У предложенного ветродвигателя одна половина лопасти (от оси вала 1) находится перпендикулярно к направлению ветра, а другая половина лопасти - горизонтально. Благодаря диффузору скорость ветра увеличивается в 2 раза, а рабочий ход равен 220о поворота вала, что позволяет резко повысить КПД использования ветра, он составит более 0,9. Для расчета КПД примем ηисп.в. = 0,5.The efficiency of using wind energy by modern high-speed impellers (screw) wind turbines is about 40% (0.4), and they start moving at a wind speed of 4-6 m / s. In the proposed wind turbine, one half of the blade (from the axis of the shaft 1) is perpendicular to the direction of the wind, and the other half of the blade is horizontal. Thanks to the diffuser, the wind speed increases by 2 times, and the working stroke is 220 about the rotation of the shaft, which can dramatically increase the efficiency of using wind, it will be more than 0.9. To calculate the efficiency we take η isp.v. = 0.5.

Номинальная мощность всех типов ветродвигателей рассчитывается при скорости ветра около 8 м/с. The rated power of all types of wind turbines is calculated at a wind speed of about 8 m / s.

Коэффициент завихрения ветра примем 0,95, механический КПД (вал 1 вращается на подшипниках качения) ηм = 0,92-0,98. Общее КПД ηобщ = 0,95 (0,92 + 0,98): 2 = 0,9. Скорость ветра 8 м/с, высота Н = 100 м, диаметр вала 1 d = 4 м с учетом диаметра d радиус R = 10 м.The wind turbulence coefficient is 0.95, the mechanical efficiency (shaft 1 rotates on rolling bearings) η m = 0.92-0.98. Total efficiency η total = 0.95 (0.92 + 0.98): 2 = 0.9. Wind speed 8 m / s, height H = 100 m, shaft diameter 1 d = 4 m taking into account diameter d radius R = 10 m.

При скорости ветра v = 8 м/с на один кв. метр лопасти давление Р ветра составит 110 кгс/м2. При указанных параметрах частота вращения вала 1 без нагрузки составит n = 60c/πA (об. /мин), n = (8·60)/(3,14·20) = 8 об. /мин.At a wind speed of v = 8 m / s per square meter the meter of the blade wind pressure P will be 110 kgf / m 2 . With the indicated parameters, the shaft 1 rotational speed without load will be n = 60 s / πA (rpm), n = (8 · 60) / (3.14 · 20) = 8 rpm. / min

С учетом повышения скорости ветра в районе лопасти 10 в 2 раза частота вращения вала 1 составит 16 об. /мин, но под нагрузкой вал 1 вращает n = 8 об. /мин. Общее давление ветра на одну половину лопасти 10 составит Робщ = 100х10х110 = 110000 кг. Сила приложения давления R: 2.Given the increase in wind speed in the region of the blade 10 by 2 times, the rotation frequency of the shaft 1 will be 16 vol. / min, but under load, the shaft 1 rotates n = 8 about. / min The total wind pressure for one half of the blade 10 will be P total = 100x10x101 = 110000 kg. Pressure application force R: 2.

Определим крутящий момент Mкр= Pобщ·

Figure 00000004
= 110000
Figure 00000005
= 550000 (кг·м) = 550000 (кг ˙ м). Мощность N =
Figure 00000006
·ηобщ·ηисп.в.=
Figure 00000007
0,9·0,5 = 2031 кВТ, где 975 - переводной коэффициент на кВт.Define the torque M cr = P total
Figure 00000004
= 110000
Figure 00000005
= 550000 (kgm) = 550000 (kg ˙ m). Power N =
Figure 00000006
· Η · η total isp.v. =
Figure 00000007
0.9 · 0.5 = 2031 kW, where 975 is the conversion factor per kW.

При скорости ветра 16 м/с давление Р на один кв. метр составит около 140 кг, скорость вращения вала 1 под нагрузкой составит 16 об. /мин. At a wind speed of 16 m / s, the pressure P per square meter. the meter will be about 140 kg, the speed of rotation of the shaft 1 under load will be 16 vol. / min

Мкр = 140х100х10х5 = 700000 кгм, N = (700000·16)/975 0,95 ˙ 0,5 = 5482 кВт.M cr = 140х100х10х5 = 700000 kgm, N = (700000 · 16) / 975 0.95 ˙ 0.5 = 5482 kW.

Следует напомнить, что энергия ветра пропорционально кубу его скорости. При повышении скорости ветра в 2 раза, энергия возрастает (16/8)3 = 8 раз, следовательно, мощность тоже должна возрастать - 2031х8 = = 16248 кВт. Подсчитывая заниженными цифрами, получили 5482 кВт.It should be recalled that wind energy is proportional to the cube of its speed. With a 2-fold increase in wind speed, energy increases (16/8) 3 = 8 times, therefore, power should also increase - 2031x8 = = 16248 kW. Counting with understated figures, we got 5482 kW.

На острове Новая Земля скорость ветра (Новоземельская бора) достигает 50 м/с. При скорости ветра давление Р на один кв. метр составит более Р = 400 кгс/м2, Мкр = 400х100х10х5 = 2000000 кг, N = (2000000·85)/(975·0,9·0,5) = 78000 кВт.On Novaya Zemlya Island, the wind speed (Novaya Zemlya Bora) reaches 50 m / s. At wind speeds, pressure P per square meter. the meter will be more than P = 400 kgf / m 2 , M cr = 400 × 100 × 10 × 5 = 2,000,000 kg, N = (2,000,000 · 85) / (975 · 0,9 · 0,5) = 78,000 kW.

На Новой Земле среднюю скорость ветра примем 10 м/с, тогда n = 10 об. /м, давление Р = 120 кгс/м2. Получим Мкр = 120х100х10х5 = 600000 кгм, N = (6000000·10)/975х0,9х0,5 = 2700 кВт. В течение года (за 360 дней) он выработает энергию - Е = 2700х24х360 = 23328000 кВт.On Novaya Zemlya, the average wind speed is 10 m / s, then n = 10 vol. / m, pressure P = 120 kgf / m 2 . We get М кр = 120х100х10х5 = 600000 kgm, N = (6000000 · 10) / 975х0.9х0.5 = 2700 kW. During the year (in 360 days) it will generate energy - E = 2700x24x360 = 23328000 kW.

Для выработки 2 трлн кВт электроэнергии (в СССР вырабатывается около 2 трлн кВт) необходимо построить 2000000000000: 23328000 = 86000 шт ветроэлектростанций. При стоимости одной станции 100 тыс. руб. со всем оборудованием, то для строительства всех потребуется 8,6 млрд. руб. - это стоимость двух АЭС. To generate 2 trillion kW of electricity (about 2 trillion kW is generated in the USSR), it is necessary to build 2,000,000,000,000: 23,328,000 = 86,000 pcs of wind farms. With the cost of one station 100 thousand rubles. with all the equipment, then for the construction of all will require 8.6 billion rubles. - this is the cost of two nuclear power plants.

Предложенные ветродвигатели вырабатывают водород для всего вида транспорта, а кислород для промышленности. The proposed wind turbines produce hydrogen for the entire mode of transport, and oxygen for industry.

Ветры дуют везде, даже в районе Крылатском (г. Москва, на метеостанции Крылатское (на берегу гребного канала), средняя скорость ветра за 1987 год составила 7,5 м/с, 1988 г. - 7 м/с, 1989 г. - 7,2 м/с. Winds blow everywhere, even in the Krylatskoye area (Moscow, at the Krylatskoye weather station (on the banks of the rowing canal), the average wind speed for 1987 was 7.5 m / s, 1988 - 7 m / s, 1989 - 7.2 m / s.

На вершине Хадум-горы, где функционирует Чиркейская ГЭС, Дагестанская АССР, ветры дуют также, как на Новой Земле. At the top of the Khadum Mountains, where the Chirkey Hydroelectric Power Station and the Dagestan Autonomous Soviet Socialist Republic function, the winds blow as well as on Novaya Zemlya.

Объем Q предложенного ветродвигателя составит Q = π R2H = 3,14х102х100 = 30000 м3 - это половина объема только одного железнодорожного тупика ТЭС, мощностью 1,2 млн. кВт, которая содержит девять крупных объектов, начиная от главного здания ТЭС, кончая подземным бункером топлива, глубоко нарушающая экологию. (56) Фатеев Е. Ф. Ветродвигатели и ветроустановки. М. : Сельхозгиз, 1957.The volume Q of the proposed wind turbine will be Q = π R 2 H = 3.14x10 2 x100 = 30,000 m 3 - this is half the volume of only one railway dead end of a TPP with a capacity of 1.2 million kW, which contains nine large facilities, starting from the main building of a TPP ending in an underground fuel bunker, deeply violating the environment. (56) Fateev E.F. Wind turbines and wind turbines. M.: Selkhozgiz, 1957.

Заявка Франции N 2288878, кл. F 03 D 3/00, опубл. 1976.  Application of France N 2288878, cl. F 03 D 3/00, publ. 1976.

Claims (1)

КАРУСЕЛЬНЫЙ ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий вертикальный полый вал, установленные на нем горизонтальные поворотные валы с лопастями, ветронаправляющее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, он снабжен вертикальными стойками, каркасом, выполненным в виде связанных между собой дугами радиальных траверс, соединенных с вертикальными стойками, укрепленными на стойках кулисами с П-образным сечением, водилом с пальцем, подшипником и отверстиями, одно из которых выполнено шлицевым, горизонтальные валы связаны со стойками с одной стороны при помощи резьбового соединения, а с другой - шлицевым соединением и связаны с водилом, соединенным через палец и подшипник с кулисой, а ветронаправляющее устройство укреплено на стойках.  A CAROUSEL WIND MOTOR containing a vertical hollow shaft, mounted on it horizontal rotary shafts with blades, a wind-guiding device, characterized in that, in order to increase efficiency and reliability, it is equipped with vertical posts, a frame made in the form of interconnected radial beam cross members connected with vertical uprights, mounted on the uprights by wings with a U-shaped cross-section, a carrier with a finger, a bearing and holes, one of which is made spline, horizontal shafts are connected to one kami on the one hand by a threaded connection, and on the other - a splined connection and connected to the planet carrier coupled via a pin and bearing with the scenes as wind guide device is mounted on the racks.
SU4906795 1991-02-01 1991-02-01 Rotor-type windmill RU2006665C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4906795 RU2006665C1 (en) 1991-02-01 1991-02-01 Rotor-type windmill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4906795 RU2006665C1 (en) 1991-02-01 1991-02-01 Rotor-type windmill

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006665C1 true RU2006665C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21558009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4906795 RU2006665C1 (en) 1991-02-01 1991-02-01 Rotor-type windmill

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2006665C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1597C2 (en) * 1999-01-29 2001-07-31 Ион АРСЕНЕ Rotor-type windmill
WO2011112065A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Sergej Gurtovoj Wind turbine with a cylinder rotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1597C2 (en) * 1999-01-29 2001-07-31 Ион АРСЕНЕ Rotor-type windmill
WO2011112065A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Sergej Gurtovoj Wind turbine with a cylinder rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4134707A (en) Wind turbine apparatus
US4915580A (en) Wind turbine runner impulse type
US5203672A (en) Wind turbine with stationary vertical support tower and airflow-directing shell
US20070274830A1 (en) EOLIC energy transformation tower
US6864597B1 (en) Multiaxis turbine
US20020015639A1 (en) Horizontal axis wind turbine
US20120183407A1 (en) Vertical-axis wind turbine
KR20220041776A (en) Air Compressed Vertical Wind Power Generator Set
KR101817229B1 (en) Apparatus for generating by wind power
GB2275970A (en) Vertical axis wind turbines
RU2006665C1 (en) Rotor-type windmill
EA018388B1 (en) Wind power plant
RU2294452C1 (en) Windmill rotating around vertical axle
RU2531478C2 (en) Wind turbine
RU2638120C1 (en) Wind turbine plant
WO2012144879A1 (en) Wind-operated power plant
KR100763752B1 (en) Big system for wind power generator plant
KR101577901B1 (en) Hybrid type generating device
JP2004204830A (en) Rotor windmill along shaft
KR101061315B1 (en) Wind generator that varies air resistance according to wind speed
RU2210000C1 (en) Rotary windmill
US20140322014A1 (en) Vertical axis wind turbine
RU2062353C1 (en) Wind-electric power plant
RU2631587C2 (en) Sail horizontal wind-driven turbine
RU48370U1 (en) WIND INSTALLATION