RU2314433C2 - Роторный ветродвигатель - Google Patents
Роторный ветродвигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314433C2 RU2314433C2 RU2005139333/06A RU2005139333A RU2314433C2 RU 2314433 C2 RU2314433 C2 RU 2314433C2 RU 2005139333/06 A RU2005139333/06 A RU 2005139333/06A RU 2005139333 A RU2005139333 A RU 2005139333A RU 2314433 C2 RU2314433 C2 RU 2314433C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- rotor
- blade
- windmill
- wind
- Prior art date
Links
Images
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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике и касается конструирования лопастей. В роторном ветродвигателе, имеющем вертикальную ось вращения, лопасти ротора, направляющий рупор для направления потока ветра на лобовую поверхность лопасти, и флюгер, лопасти ротора выполнены с профилем, образованным параболой: У1=K1X1/2, где K1≥0,7, а для уменьшения свободных колебаний лопасти ротора замыкаются механически по окружности. Такое выполнение обеспечит повышение эффективности ветродвигателя. 2 ил.
Description
Изобретение относится к конструированию лопасти роторного ветродвигателя с использованием параболы. Использование рупора для уменьшения сопротивления задней поверхности лопасти скоростному потоку воздуха. Все это повышает эффективность роторного ветродвигателя.
Известен роторно-вихревой ветродвигатель, представляющий собой цилиндрическую поверхность вращения лопасти с вертикальной осью, образованной силовыми элементами профиля логарифмической спирали [1].
Недостатком данной конструкции является профиль лопасти логарифмической спирали, не обеспечивающей высокой эффективности при сложной конструкции и большой металлоемкости; большое лобовое сопротивление.
Для повышения эффективности роторного ветродвигателя, имеющего вертикальную ось вращения ротора с лопастями, направляющий рупор для направления потока ветра на лобовую поверхность лопасти и флюгер, лопасти ротора выполнены с профилем, образованным параболой У1=K1X1/2, где K1≥0,7, а для уменьшения свободных колебаний лопасти ротора замыкаются механически по окружности. Высота лопасти выбирается в пределах 3 м, радиус - 0,5÷1,0 м.
На фиг.1 изображен роторный ветродвигатель, на фиг.2 изображены логарифмическая спираль [1] и парабола [2].
Для направления воздушного потока Vв на лобовую поверхность лопастей 1 и защиты их задней поверхности от этих потоков устанавливается направляющий рупор 2. При этом роторный ветродвигатель требует установки флюгера 4, отслеживающего направление ветра, направляя на ветер раструб рупора 2, с которым флюгер 4 жестко связан обручем 10 и совместно с ним вращается на неподвижной оси 7 в подшипниках 9 и на основании 5. Задняя сторона рупора 4 должна быть свободной для прохождения воздуха. Все это повышает КПД примерно на 20%. При сильном ветре (шквале) возможно развернуть рупор на 180° для уменьшения сопротивления ветру - ветрозащита. Для грозозащиты на неподвижной оси 7 устанавливаются рецепторы грозозащиты 3, через кабель 11 соединенные с землей. Для защиты от попадания птиц на рупор 4 натягивается металлическая или капроновая сеть с ячейками не более 2 см. Лопасти 1 и рупор 2 изготавливаются из композитных материалов. Лопасти 1 вращаются на оси 7 в подшипниках 8, вращая ось электрогенератора 6. Флюгер 4 совместно с рупором 2 вращается на основании 5 в подшипниках 9. Работа роторного ветродвигателя.
Скоростной поток воздуха от 0,5 м/с до 10÷15 м/с поступает через входной рупор 2 на лобовую поверхность лопасти 1 и вращает электрогенератор 6. Задняя поверхность лопасти 1 защищена рупором 2, что повышает КПД. Задняя часть рупора 2 открыта, что снижает общее сопротивление потоку воздуха. Флюгер 4 определяет направление рупора на скоростной поток воздуха Vв.
Рупор 2 представляет собой цилиндр с прямоугольниками в основаниях, расположенных в параллельных плоскостях (в данном случае это две цилиндрические поверхности с радиусом R1 и R2 (на фиг.1 не показаны), центр которых находится на оси вращения), а боковые грани a1, а2, b1, b2 одинаково наклонены к основанию, предпочтительно на 45°, но не пересекаются в одной точке и ограничены высотой рупора. Положение рупора 2 определяется флюгером 4, с которым он жестко связан ободом 10, который вращается в подшипниках 9 на неподвижной вертикальной оси 7. Лопасти 1, независимо от флюгера 4, вращаются в подшипниках 8 и передают усилие момента вращения на электрогенератор 6. Рупор 2, защищая от скоростного напора ветра заднюю поверхность лопасти 1, одновременно направляет этот поток на лобовую поверхность лопасти 1. При этом, вращаясь, лопасть 1 создает некоторое разряжение воздуха, поэтому скоростной поток ветра не огибает рупор 2, а устремляется на рабочую поверхность лопасти 1, в результате увеличивая мощность потока пропорционально площади входного отверстия рупора 2, повышая КПД роторного ветродвигателя более 20% по сравнению с [1].
Лопасти 1 закреплены в подшипниках 8 на неподвижной вертикальной оси 7 и представляют независимые свободные плоскости с большой площадью, на которые воздействует нестационарный скоростной поток ветра, вызывая свободные колебания лопастей 1, особенно их оконечностей. Для уменьшения свободных колебаний концы лопастей 1 замыкают кольцом не менее чем в двух местах (предпочтительно вверху и внизу), что снижает свободные колебания до 30%.
Проведенные на изготовленном макете оценочные сравнительные испытания показали, что КПД ветродвигателя возрастает примерно на 20% по сравнению с [1].
Источники информации
1. Журнал «Техника молодежи» №2, 2003.
2. Сборник математических формул, г.Минск, 1966, изд. «Высшая школа».
3. Патент №1363699 от 6 февраля 1997 г.
Claims (1)
- Роторный ветродвигатель, имеющий вертикальную ось вращения, лопасти ротора, направляющий рупор для направления потока ветра на лобовую поверхность лопасти, и флюгер, отличающийся тем, что лопасти ротора выполнены с профилем, образованным параболой У1=K1X1/2, где K1≥0,7, а для уменьшения свободных колебаний лопасти ротора замыкаются механически по окружности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139333/06A RU2314433C2 (ru) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Роторный ветродвигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139333/06A RU2314433C2 (ru) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Роторный ветродвигатель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005139333A RU2005139333A (ru) | 2007-06-27 |
RU2314433C2 true RU2314433C2 (ru) | 2008-01-10 |
Family
ID=38315000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139333/06A RU2314433C2 (ru) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Роторный ветродвигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314433C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594826C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2016-08-20 | Анатолий Павлович Ефимочкин | Ветроколесо ветрогенератора |
-
2005
- 2005-12-16 RU RU2005139333/06A patent/RU2314433C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594826C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2016-08-20 | Анатолий Павлович Ефимочкин | Ветроколесо ветрогенератора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005139333A (ru) | 2007-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2986281C (en) | Rotor blade with serrations | |
US4915580A (en) | Wind turbine runner impulse type | |
KR101179277B1 (ko) | 나셀 펜스를 갖는 풍력발전기 | |
CA2395612C (en) | Wind power installation with two rotors in tandem | |
US9109573B2 (en) | Bluff body turbine and method | |
US4142822A (en) | Panemone windmill | |
US6641367B1 (en) | Wind energy conversion apparatus | |
US10770952B2 (en) | Device for converting kinetic energy of a flowing medium to electrical energy | |
WO2006119648A1 (en) | Helical wind turbine | |
JP5258882B2 (ja) | 接線方向ロータブレードを有する境界層風力タービン | |
CA2919986A1 (en) | Wind power generation tower provided with gyromill type wind turbine | |
US4182594A (en) | Wind driven energy system | |
KR20110010241A (ko) | 편심축을 가진 멀티 사이클로이드 곡선 시스템을 구현하는 풍력발전장치 | |
US20220003204A1 (en) | Turbine system with lift-producing blades | |
RU2314433C2 (ru) | Роторный ветродвигатель | |
CN106460769A (zh) | 用于发电机的转子 | |
AU2008235238B2 (en) | Wind wheel | |
JP2003097415A (ja) | 風力発電装置集合体 | |
JP4457203B2 (ja) | 防風板 | |
KR100979177B1 (ko) | 풍력 발전 장치 | |
KR20130142264A (ko) | 풍차 날개에 딤플이 형성된 수직형 풍력발전기 | |
WO2015187006A1 (en) | Wind and wave energy conversion | |
SE526845C2 (sv) | Vindturbinanläggning med många vindupptagande blad anordnade kring en sluten rotationsbana | |
KR20140123324A (ko) | 공조용 수평축 풍력발전시스템 | |
KR102066031B1 (ko) | 2축 수직형 풍력발전장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101217 |