Ветродвигатель

 

Использование: в ветроэнергетике для обеспечения электроэнергией различных потребителей. Сущность: ветродвигатель снабжен поворотной опорой 7 и включает турбину 5, установленную на валу электрогенератора 9, корпус с входным конфуэором 1, горловиной 2 и выходным диффузором 3. Диаметр выхода из конфузора 1 определяется из соотношения ,673DBxa667 V/(n-tg(1-d/2))r333, где Овых - диаметр выхода конфузора; Dex - диаметр входа ъ конфузор, м; V - скорость ветра, м/с; п -частота вращения вала генератора , об/мин;/ - угол установки концевог о сечения лопасти турбины; d Овх/ОВых - втулочное отношение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 03 D 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)о.ззз и .tgP (1 — d2) К . AQTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4901458/06 (22) 09.01.91. (46) 15.04.93. Бюл. йв 14 .(71) Специальное конструкторско-технологическре бюро Института проблем машиностроения АН УССР (72) Б.В.Фрадкин (56) Фатеев Е.М. Ветродвигатели и их применение в сельском хозяйстве. M., Машгиз, 1957, с.57, Кюхеман Д„.Вебер И. Аэродинамика авиационных двигателей, ИЛ, М, 1956, с.149.

Авторское свидетельство СССР . М 1020627, кл. F 03 О 9/00, 1988. Авторское свидетельство СССР

N 1590626, кл. F 03 О 1/04, 1990.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения электроэнергией .различных

: потребителей..

Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов и масса.

На фиг.1 изображена принципиальная .схема ветродвигателя, на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1, поперечное сечение регулируемого направляющего аппарата йри различ-, ных их угловых положениях.

- Ветродвигатель,содержит корпус с входным конфузором 1,горловиной 2 и выходным диффузором 3, размещенный в кор. пусе вал 4, .закрепленную на нем в зоне горловины 2 турбину 5, направляющий ап, парат 6, установленный перед турбиной 5.,, Я2,, 1809158 А1

2 (54) ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Использование; в ветроэнергетике для обеспечения электроэнергией различных потребителей, Сущность: ветродвигатель снабжен поворотной опорой 7 и включает турбину 5, установленную на валуэлектрогенератора 9, корпус с входным конфузором 1, горловиной 2 и выходным диффузором 3.. Диаметр выхода из конфузо ра 1 о и редел яется. из соотношения

Овы»=2,6730вх (Ч/(n tgP(1 — d/2))), где

Овых —; Ов»вЂ” диаметр входа в конфузор, м; V — скбрость ветра, мlс; и — частота вращения вала гене- ратора, об/мин;ф — угол установки концево-, го сечения лопасти турбины; б = Овх/Овы»вЂ” втулочное отношение. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

Ветродвигатель снабжен поворотной д опорой 7, конфузор 1 установлен на ней, à ру направляющий аппарат 6 размещен в горловине 2. Направляющий аппарат 6 может быть выполнен регулируемым.

Ветродвигатель может быть снабжен противовесом.8, установленным на пере- (Л дней части конфузора 1. 00

Диаметр выхода DB» конфузора 1 выбирается из условия обеспечения скорости потока воздуха на входе в турбину 5, позволяющей получить частоту вращения турбины 5, равную номинальной частоте вращения. вала стандартного генератора 9. а именно,.

Овых =

Оо,вел (1809158 где V — расчетная скорость ветра,м/с;

n — номинальная частота вращения вала электрогенератора, об/мин, P — угол установки концевого сечения лопасти турбины, d = — втулочное отношение турби0вт

Сивых

D „= i/2546 N рФg (1,c.45), где N — мощность электрогенератора, кВт, р- плотность воздуха, кг/м;

3, и — КПД ветроагрегата.

Ветродвигэтель работает следующим образом.

Поток воздуха, проходя по тракту конфузора 1, разгоняется от скорости примерно равной скорости ветра во входном сечении до скорости в выходном сечении, обеспечивающей получение частоты вращения турбины 3, равной номинальной частоте вращения вала электрогенератора 9.

Из конфузора 1 поток воздуха поступает в горловину 2, проходит через межлопаточные каналы направляющего аппарата 6, поступает на лопасти турбины 5, на которой вырабатывается крутящий момент, передаваемый на вал электрогенератора 9, Направляющий аппарат 6 обеспечивает возможность при изменении скорости ветра сохранять постоянство скорости "U", за ны;

D» — диаметр втулки турбины, м;

D„ — диаметр входа в конфузор,м, определяемый из условия получения заданной мощности при расчетной скорости ветра, м, из известной зависимости: счет создания предварительной закрутки поворотом лопаток направляющего эппарата б, как показано на фиг.2.

Установка ветродвигателя по ветру

5 обеспечивается флюгерным его закреплением на поворотной опоре 7.

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий корпус с входным конфузором, горловиной и вы"О ходным диффузором, размещенный в корпусе вал, закрепленную на нем в зоне . горловины турбину, направляющий аппарат, установленный перед турбиной, о т л ич а ю шийся тем. что, с целью упрощения .

15 конструкции и уменьшения габаритов, он. снабжен поворотной опорой, конфузор установлен на последней, а направляющий аппарат размещен в горловине, при этом диаметр выхода конфузора определяется из

20 соотношения живых

2 бтЗ Р 0,667 (Ч )0.333

n tg P (1 — d2) где DBblx диаметр выхода конфузора;

Dex — диаметр входа конфузора;

V — расчетная скорость ветра; п — номинальная частота вращения вала электрогенератора;

P — угол установки концевого сечения лопасти турбины;

Овт

d = — — втулочное отношение турби вых ны;

35 Овт — диаметр в улки урбины.

2. Ветродвигатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что направляющий аппарат" выполнен регулируемым.

1809158

Составитель О,Кулигина

Редактор В.Трубченко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

I .Заказ 1272 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101