Пути повышения эффективности ветряков

1 – вал; 3 – траверса; 7 – лопасть; 8 – лопасть; f –сопротивление ветру; F – давление ветра на лопасти.

Из которого видно, что сектор действия ветра увеличился почти до 180° поворота колеса и во взаимодействие с ветром вовлечены как минимум три лопасти из четырех! Таким образом, поворот лопасти Савониуса на 90° от вертикальной оси повышает коэффициент использования энергии ветра с x=0,15 до x=0,30! В анализе этих материалов упоминалось имя Н.Е.Жуковского, разработавшего не только теорию подъемной силы крыла, но и предложившего для увеличения подъемной силы использовать на небольших скоростях так называемое разрезное крыло Жуковского (крыло НЕЖ), состоящее из нескольких частей как показано на фиг.13.:

Фиг.13. Лопасть ортогонального ветроагрегата «разрезная».

9 – обтекатели; 10 – ролик; 3 – траверса; 7 – наветренная лопасть; 2 – подветренная лопасть; 8 – направление вращения; 1 – Вал агрегата.

Если лопасть ветряка собрать наподобие профиля НЕЖ, то можно получить увеличение x до величины, равной почти 1,0! Подобное трех лопастное крыло, каждая лопасть которого состояла из трех горизонтальных полуцилиндров Савониуса, было испытано в июле 2002 года в сравнении с таким же колесом, только с тремя вертикальными лопастями. Диаметр ветроколес составлял один метр, ширина лопастей составляла 0,2м. При скорости ветра около 7 м/сек, простое колесо выдавало мощность не более 50 вт. Колесо с горизонтальными лопастями НЕЖ давало мощность на валу более 150вт! Схематично такое колесо представлено на фиг.10.

Аэродинамический анализ ветроколеса по фиг.10, показывает, что его эффективность превосходит даже классический с крыльчатым ветроколесом и совершенно исключает импульсную работу при изменчивости ветра. Такое колесо имеет право на жизнь. В результате был получен патент РФ №2283968 Ветродвигатель для ветряка от 21.02.2005г, авторы Лисняк С.А. и Вялых С.В. Такие ветроагрегаты, диаметром до 10 метров, можно проектировать и строить без боковых опор и монорельсов. Преимущество их - в вертикальной компактности, что значительно упрощает монтаж, практически «плоского сооружения».

Следующим шагом усовершенствования его должна стать разработка регулятора мощности и защиту от ветров, выше 25…30 м/сек. Авторы полагают, что подобные инженерные задачи решаемы, и приверженцы чистой энергии могут получить в свое распоряжение эффективный источник!

В дополнение к выше написанному следует добавить опыт применения такого ветродвигателя на берегу бухты Витязь в Приморском крае инженером Глуховым А.С. . По авторским чертежам рабочего проекта на ветродвигатель мощностью до 3-х кВт (диаметр ротора 3.0 метра, высота ротора всего 0,8 метра) он соорудил ветродвигатель в масштабе 1,5/1, получив тем самым возможность увеличения мощности почти до 7,0 квт при умеренном ветре! Наблюдения за работой этого ветряка выявили особенности его работы! Совершенно бесшумный ветродвигатель. Ветродвигатель не «идёт в разнос» без нагрузки при ураганном ветре! Недостаток и основной - ТИХОХОДНОСТЬ! А для этого необходим или повысительный редуктор или низкооборотный генератор. Для насосных агрегатов – это просто замечательный аппарат! Причём А.С.Глухов сравнивал этот ветряк с ветряком китайского производства, с горизонтальной осью трёхлопастным на 1 квт. Диаметр ротора 2,5м. При наших ветрах(до 45 м/сек) он развалился (разрушились стеклопластиковые лопасти) через месяц после установки. Заменив лопасти на металлические – из Д16Т, лопасти остались целыми , но разрушилась штатная стальная ступица ротора! Через три месяца! При ветрах 30.0 м/сек пытались остановить вращение с помощью троса, закреплённого за траверсы на концах двигателя и удержания тремя сильными людьми! Ничего не получилось, двигатель «тащил» этих людей! Даже автомобильный дисковый гидравлический тормоз не смог остановить вращение этого двигателя! Вывод однозначный, быть такому ветродвигателю!

Автор: Лисняк Станисла Афанасьевич

Разместил статью: staflis
Дата публикации:  13-06-2011, 21:32

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Лисняк Станисла Афанасьевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!