RU2679045C1 - Ветродвигатель - Google Patents
Ветродвигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679045C1 RU2679045C1 RU2017141323A RU2017141323A RU2679045C1 RU 2679045 C1 RU2679045 C1 RU 2679045C1 RU 2017141323 A RU2017141323 A RU 2017141323A RU 2017141323 A RU2017141323 A RU 2017141323A RU 2679045 C1 RU2679045 C1 RU 2679045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- blades
- level
- air flow
- wind turbine
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction 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
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
-
- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал, закрепленное на нем двухуровневое многолопастное дисковое ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны. Лопасти первого уровня получены методом разреза плоскости диска на секторы по линиям радиусов от наружной до внутренней обечаек в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, а плоские шарнирные лопасти второго уровня, расположенные на наружной обечайке, выполнены с возможностью изменения угла атаки воздушному потоку. Изобретение направлено на повышение геометрического заполнения ометаемой площади дискового ветроколеса и коэффициента использования энергии ветра. 5 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса и набегающим воздушным потоком.
Известен ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо (Ветроэнергетика. М.: Энергоиздат, 1982, С. 26, рис. 1.3, А-4). Недостатком данного ветроколеса является то, что в нем практически не используется сила ветра центральной зоны и недостаточная площадь лопастей в средней и периферийной зонах.
Технической задачей настоящего изобретения является уменьшение диаметра ветродвигателя за счет увеличения количества и площади лопастей с целью значительного повышения геометрического заполнения ометаемой площади ветроколеса и коэффициента использования энергии ветра.
Настоящая техническая сущность достигается тем, что ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем двухуровневое много лопастное дисковое ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны, лопасти первого уровня получены методом разреза плоскости диска на секторы по линиям радиусов от наружной до внутренней обечаек в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, а плоские шарнирные лопасти второго уровня, расположенные на наружной обечайке, выполнены с возможностью изменения угла атаки воздушному потоку.
Приведенные конструктивные изменения ветродвигателя с набегающим воздушным потоком по сравнению с существующими позволяют при прочих равных условиях значительно повысить геометрическое заполнение ометаемой площади дискового ветроколеса и коэффициент использования энергии ветра.
На фиг. 1 дан виц ветродвигателя спереди (конусный направитель воздушного потока центральной зоны условно не показан);
На фиг. 2 показан разрез по А-А;
На фиг. 3 и 4 даны развертки части наружной обечайки ветроколеса с шарнирными лопастями второго уровня (начальное и конечное положения лопастей);
На фиг. 5 дана часть развертки наружной обечайки с лопастями первого уровня (обечайка условно принята прозрачной).
Ветродвигатель состоит (фиг. 1, 2) из многолопастного дискового ветроколеса 1 с наружной 7 и внутренней 13 обечайками и конусным съемным направителем 15 воздушного потока центральной зоны, закрепленного на горизонтальном валу 2 с помощью ступицы 3 и фланца 4 болтовым соединением 6. Плоские лопасти 5 первого уровня выполнены методом разреза плоскости диска на секторы от наружной 7 до внутренней 13 обечаек в количестве, равном длине наружной обечайки 7 в метрах, с последующим поворотом плоскости каждого сектора на угол атаки воздушному потоку в зависимости от направления вращения ветроколеса (фиг. 5), придавая сектору функцию лопасти для создания крутящего момента на валу 2 ветродвигателя.
На наружной обечайке 7 дискового ветроколеса равномерно расположены плоские лопасти 8 второго уровня в количестве, равном длине обечайки 7 в метрах (фиг. 3, 4). Лопасть 8 связана с ребром жесткости 10 посредством шарнира 9, что обеспечивает изменение угла атаки воздушному потоку в зависимости от скорости ветра. Для снижения вибрации лопасти 8 связаны между собой шарнирными планками 11, обеспечивая их совместную работу. Начальное положение лопастей 8 при малых скоростях ветра фиксируется пружинами 12 и штыревыми ограничителями хода ребер жесткости 10 (фиг. 3), а конечное положение при высоких скоростях ветра лопасти 8 принимают параллельное воздушному потоку (фиг. 4).
Устройство работает следующим образом. Набегающий воздушный поток к ветродвигателю условно разделяется на три зоны воздействия: центральную, среднюю и периферийную. Воздушный поток центральной зоны конусным направителем 15 отбрасывается в среднюю зону на лопасти 5, увеличивая давление совместно с воздушным потоком средней зоны.
Воздушный поток периферийной зоны наиболее эффективно воздействует на плоские шарнирные лопасти 8 второго уровня, где радиус (плечо силы) для создания крутящего момента на валу 2 ветродвигателя и суммарная рабочая площадь лопастей в этой зоне наибольшие (по правилу рычага Архимеда). Шарнирное соединение лопастей 8 с ребрами жесткости 10 обеспечивает изменение угла атаки воздушному потоку от максимального при малых скоростях ветра (фиг. 3) до минимального при высоких скоростях ветра (фиг. 4). При этом значительно снижается ветровая нагрузка на ветроколесо, предотвращая аварийные ситуации ветродвигателя.
Claims (1)
- Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем двухуровневое многолопастное дисковое ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны, отличающийся тем, что лопасти первого уровня получены методом разреза плоскости диска на секторы по линиям радиусов от наружной до внутренней обечаек в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, а плоские шарнирные лопасти второго уровня, расположенные на наружной обечайке, выполнены с возможностью изменения угла атаки воздушному потоку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141323A RU2679045C1 (ru) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Ветродвигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141323A RU2679045C1 (ru) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Ветродвигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2679045C1 true RU2679045C1 (ru) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141323A RU2679045C1 (ru) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Ветродвигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2679045C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2074977C1 (ru) * | 1993-05-28 | 1997-03-10 | Константин Николаевич Балякин | Дисковое ветроколесо |
JP2011064203A (ja) * | 2009-04-06 | 2011-03-31 | Isamu Matsuda | 風車 |
CN204827803U (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-02 | 浙江工业大学 | 碟型低风速风力发电机 |
RU2607444C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-01-10 | Василий Силантьевич Петров | Ветродвигатель |
RU2625890C1 (ru) * | 2016-06-29 | 2017-07-19 | Василий Силантьевич Петров | Ветродвигатель |
-
2017
- 2017-11-27 RU RU2017141323A patent/RU2679045C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2074977C1 (ru) * | 1993-05-28 | 1997-03-10 | Константин Николаевич Балякин | Дисковое ветроколесо |
JP2011064203A (ja) * | 2009-04-06 | 2011-03-31 | Isamu Matsuda | 風車 |
CN204827803U (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-02 | 浙江工业大学 | 碟型低风速风力发电机 |
RU2607444C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-01-10 | Василий Силантьевич Петров | Ветродвигатель |
RU2625890C1 (ru) * | 2016-06-29 | 2017-07-19 | Василий Силантьевич Петров | Ветродвигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2017130693A (ru) | Гидроэлектрическая/гидрокинетическая турбина и способы ее создания и использования | |
JP2019060345A5 (ru) | ||
CA2498635A1 (en) | Vertical axis wind turbine with modified tesla disks | |
RU2607444C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2016103276A (ru) | Ветрогенераторная башня с турбиной гиромилл(варианты) | |
US2350839A (en) | Machine for compressing gases by centrifugal effect | |
RU2679045C1 (ru) | Ветродвигатель | |
US20150110627A1 (en) | Blade bucket structure for savonius turbine | |
EA015696B1 (ru) | Роторный коаксиальный ветродвигатель и способ повышения кинетической энергии потока | |
RU2625890C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2679695C1 (ru) | Воздушный винт самолета | |
RU2551444C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2701664C1 (ru) | Многороторный ветроагрегат | |
RU2679072C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2552017C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2607449C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2508471C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2661424C1 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2508468C2 (ru) | Ветродвигатель | |
CN203906177U (zh) | 一种垂直轴风力机 | |
RU167270U1 (ru) | Ветроэнергетический агрегат | |
RU2651013C1 (ru) | Несущий винт вертолета | |
RU2551457C2 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
RU2544902C2 (ru) | Ветродвигатель | |
RU2668766C1 (ru) | Устройство для создания подъемной силы |