RU216010U1

RU216010U1 - wind turbine

Info

Publication number: RU216010U1
Application number: RU2022128203U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Васильев; Игорь Игоревич Аксенов; Дмитрий Николаевич Афоничев; Роман Михайлович Панов; Сергей Александрович Филонов
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-01-12

Abstract

Полезная модель относится к ветровым турбинам ветрогенераторов с осью вращения ротора, не совпадающей с направлением ветра. Ветровая турбина состоит из горизонтального жесткого диска с по меньшей мере двумя концентрическими рядами треугольных сквозных отверстий и устанавливается горизонтально на роторном валу генератора, при этом над и под сквозными отверстиями находятся идентичные парусные элементы, расположенные с равным шагом по одной концентрической окружности сверху, а по другой - снизу несущей дисковой поверхности в виде трехгранных пирамид, основания которых вырезаны, а одна из граней является открытой, радиально направленной или коаксиальной радиусу турбины и образует с диском прямой или тупой угол. По длине окружности горизонтального диска вертикально установлены с равным интервалом друг от друга парусные элементы в виде призм так, что вырезанною гранью они прикреплены к диску, а свободная грань направлена в противоположную сторону вращения диска, при этом полости каждой призмы соединены между собой последовательно с помощью трубчатых сопл. 4 ил.

The utility model relates to wind turbines of wind generators with an axis of rotation of the rotor that does not coincide with the direction of the wind. The wind turbine consists of a horizontal hard disk with at least two concentric rows of triangular through holes and is mounted horizontally on the generator rotor shaft, while above and below the through holes there are identical sail elements located with equal spacing along one concentric circle from above, and along the other - from below the bearing disk surface in the form of trihedral pyramids, the bases of which are cut out, and one of the faces is open, radially directed or coaxial to the radius of the turbine and forms a right or obtuse angle with the disk. Along the circumference of the horizontal disk, sailing elements in the form of prisms are vertically installed at equal intervals from each other so that they are attached to the disk with a cut edge, and the free edge is directed in the opposite direction of rotation of the disk, while the cavities of each prism are connected to each other in series using tubular nozzle 4 ill.

Description

Полезная модель относится к ветровым турбинам ветрогенераторов с осью вращения ротора, не совпадающей с направлением ветра.The utility model relates to wind turbines of wind generators with an axis of rotation of the rotor that does not coincide with the direction of the wind.

Известна ветровая турбина, представляющая собой горизонтальный жесткий диск с по меньшей мере двумя концентрическими рядами треугольных сквозных отверстий, которая устанавливается горизонтально на роторном валу генератора. Над и под сквозными отверстиями находятся идентичные парусные элементы, расположенные с равным шагом по одной концентрической окружности сверху, а по другой - снизу несущей дисковой поверхности в виде трехгранных пирамид, основания которых вырезаны, а одна из граней является открытой, радиально направленной или коаксиальной радиусу турбины и образует с диском прямой или тупой угол (см. пат. РФ №2453727, М. кл. F03D 3/00, 20.06.2012, Бюл. 17).Known wind turbine, which is a horizontal hard drive with at least two concentric rows of triangular through holes, which is mounted horizontally on the rotor shaft of the generator. Above and below the through holes there are identical sailing elements located with equal spacing along one concentric circle from above, and along the other - from below the bearing disk surface in the form of trihedral pyramids, the bases of which are cut out, and one of the faces is open, radially directed or coaxial to the radius of the turbine and forms a right or obtuse angle with the disk (see Pat. RF No. 2453727, M. class F03D 3/00, 06/20/2012, Bull. 17).

Недостатком данной ветровой турбины является низкий коэффициент полезного действия.The disadvantage of this wind turbine is the low efficiency.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, - повышение коэффициента полезного действия ветровой турбины.The problem to be solved by the utility model is to increase the efficiency of a wind turbine.

Для решения этой задачи в ветровой турбине, представляющей собой горизонтальный жесткий диск с по меньшей мере двумя концентрическими рядами треугольных сквозных отверстий, которая устанавливается горизонтально на роторном валу генератора, при этом над и под сквозными отверстиями находятся идентичные парусные элементы, расположенные с равным шагом по одной концентрической окружности сверху, а по другой - снизу несущей дисковой поверхности в виде трехгранных пирамид, основания которых вырезаны, а одна из граней является открытой, радиально направленной или коаксиальной радиусу турбины и образует с диском прямой или тупой угол, согласно полезной модели по длине окружности горизонтального диска вертикально установлены с равным интервалом друг от друга парусные элементы в виде призм так, что вырезанною гранью они прикреплены к диску, а свободная грань направлена в противоположную сторону вращения диска, при этом полости каждой призмы соединены между собой последовательно с помощью трубчатых сопл.To solve this problem, in a wind turbine, which is a horizontal hard disk with at least two concentric rows of triangular through holes, which is installed horizontally on the rotor shaft of the generator, while above and below the through holes there are identical sail elements located with equal spacing one by one. a concentric circle on top, and on the other - from below the bearing disk surface in the form of trihedral pyramids, the bases of which are cut out, and one of the faces is open, radially directed or coaxial to the radius of the turbine and forms a right or obtuse angle with the disk, according to the utility model along the circumference of the horizontal sail elements in the form of prisms are installed vertically at equal intervals from each other so that they are attached to the disk with a cut edge, and the free edge is directed in the opposite direction of rotation of the disk, while the cavities of each prism are connected to each other in series using tubular x nozzles

Вертикальная установка по длине окружности горизонтального жесткого диска с равным интервалом друг от друга парусных элементов в виде призм так, что вырезанною гранью они прикреплены к диску, а свободная грань направлена в противоположную сторону вращения диска, при этом полости каждой призмы соединены между собой последовательно с помощью трубчатых сопл, в результате напора ветра на парусные элементы и выхода отработанного воздуха через сопла создает дополнительную результирующую движущую силу, которая образует крутящий момент, в результате этого повышается коэффициент полезного действия.Vertical installation of sail elements in the form of prisms along the circumference of a horizontal hard disk with an equal interval from each other so that they are attached to the disk with a cut face, and the free face is directed in the opposite direction of disk rotation, while the cavities of each prism are connected to each other in series by means of tubular nozzles, as a result of the pressure of the wind on the sail elements and the exit of exhaust air through the nozzles, it creates an additional resulting driving force, which forms a torque, as a result of which the efficiency increases.

На фиг.1 показан вид ветровой турбины спереди; на фиг.2 и 3 - продольный разрез пирамидно-парусных элементов верхнего и нижнего концентрических рядов соответственно; на фиг.4 - вид сверху.Figure 1 shows a front view of a wind turbine; figure 2 and 3 is a longitudinal section of the pyramid-sail elements of the upper and lower concentric rows, respectively; figure 4 is a top view.

Ветровая турбина состоит из жесткого диска 1 с по меньшей мере двумя концентрическими рядами треугольных сквозных отверстий 2, над и под сквозными отверстиями 2 установлены идентичные парусные элементы 3, расположенные с равным шагом по одной концентрической окружности сверху, а по другой - снизу несущей дисковой поверхности в виде трехгранных пирамид, основания которых вырезаны, а одна из граней является открытой, радиально направленной или коаксиальной радиусу турбины и образует с диском прямой или тупой угол. По длине окружности горизонтального жесткого диска 1 вертикально установлены с равным интервалом друг от друга парусные элементы 4 в виде призм так, что вырезанною гранью они прикреплены к диску, а свободная грань направлена в противоположную сторону вращения диска, при этом полости каждой призмы соединены между собой последовательно с помощью трубчатых сопл 5. Ветровая турбина устанавливается на роторный вал 6 генератора 7 ветроэлектрической установки.The wind turbine consists of a hard disk 1 with at least two concentric rows of triangular through holes 2, identical sail elements 3 are installed above and below the through holes 2, located with equal pitch along one concentric circle from above, and along the other - from below the bearing disk surface in in the form of trihedral pyramids, the bases of which are cut out, and one of the faces is open, radially directed or coaxial to the radius of the turbine and forms a right or obtuse angle with the disk. Sailing elements 4 in the form of prisms are vertically installed along the circumference of the horizontal hard disk 1 at an equal interval from each other so that they are attached to the disk with a cut edge, and the free edge is directed in the opposite direction of disk rotation, while the cavities of each prism are connected to each other in series using tubular nozzles 5. The wind turbine is installed on the rotor shaft 6 of the generator 7 of the wind turbine.

Ветровая турбина работает следующим образом. Под действием напора ветра и в результате разницы в аэродинамических показателях парусных элементов 3 и 4, возникает результирующая движущая сила, которая вращает жесткий диск 1, который в результате своего вращения создает крутящий момент на роторном валу 6 генератора 7. Отработанный воздух из парусных элементов 3 выходит через отверстия 2, а из парусных элементов 4, через трубчатые сопла 5, создавая дополнительную движущую силу.The wind turbine works as follows. Under the influence of wind pressure and as a result of the difference in the aerodynamic performance of the sail elements 3 and 4, a resulting driving force arises that rotates the hard disk 1, which, as a result of its rotation, creates a torque on the rotor shaft 6 of the generator 7. The exhaust air from the sail elements 3 exits through holes 2, and from sailing elements 4, through tubular nozzles 5, creating additional driving force.

Применение данной ветровой турбины позволит повысить коэффициент полезного действия ветроэлектрической установки вертикально-осевого типа.The use of this wind turbine will increase the efficiency of a vertical-axis wind turbine.

Claims

Wind turbine, which is a horizontal hard disk with at least two concentric rows of triangular through holes, which is installed horizontally on the generator rotor shaft, with identical sail elements located above and below the through holes, located with equal spacing along one concentric circle from above, and on the other - from below the bearing disk surface in the form of trihedral pyramids, the bases of which are cut out, and one of the faces is open, radially directed or coaxial to the radius of the turbine and forms a right or obtuse angle with the disk, characterized in that along the circumference of the horizontal disk, vertically mounted with Sailing elements in the form of prisms are equally spaced from each other so that they are attached to the disk with a cut face, and the free face is directed in the opposite direction of disk rotation, while the cavities of each prism are connected to each other in series using tubular nozzles.