Устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую и обратного преобразования

 

Использование: изобретение относится к водному и авиационному транспорту, а также к гидро- и ветроэнергетике, и может быть использовано при конструировании силовых приводов водных и авиационных транспортных средств. Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию и обратного преобразования, содержащем парусные поверхности, закрепленные на осях, которые смонтированы на бесконечном транспортерном полотне перпендикулярно к нему с возможностью вращения, и направляющие, парусные поверхности выполнены в виде роторов Флетнера и Савониуса, закреплены на транспортном полотне как с наружной, так и с внутренней сторон его попарно симметрично, а на концевых участках их осей закреплены ролики, опертые на упомянутые направляющие, при этом диаметр роликов, по крайней мере, в четыре раза меньше диаметра ротора Флетнера. 2 ил.

Изобретение относится к водному и авиационному транспорту, а также к гидро- и ветроэнергетике и может быть использовано при конструировании силовых приводов водных и авиационных транспортных средств.

Известно устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию и обратного преобразования, содержащее парусные поверхности, закрепленные на осях, которые смонтированы на бесконечном транспортерном полотне перпендикулярно к нему с возможностью вращения, и направляющие.

Однако оно имеет ограничения использования величины площади парусных поверхностей и ограниченную удельную развиваемую мощность.

Технический результат от внедрения описываемого изобретения заключается в увеличении используемой величины площади парусных поверхностей и в увеличении удельной развиваемой мощности.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию и обратного преобразования, содержащем парусные поверхности, закрепленные на осях, которые смонтированы на бесконечном транспортерном полотне перпендикулярно к нему с возможностью вращения, и направляющие, парусные поверхности выполнены в виде роторов Флетнера и Савониуса, закреплены на транспортерном полотне как с наружной, так и с внутренней стороны его попарно симметрично, а на концевых участках их осей закреплены ролики, опертые на упомянутые направляющие, при этом диаметр роликов, по крайней мере, в четыре раза меньше диаметра ротора Флетнера.

На фиг.1 схематически изображено описываемое устройство в плане; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.

На подвижном каркасе 1 описываемого устройства, имеющего направляющие 2, смонтированы оси 3, несущие звездочки 4, на которые натянуто транспортное полотно 5. На полотне 5 смонтированы перпендикулярно ему оси 6, несущие парусные поверхности, которые расположены попарно и симметрично полотну 5 как с его наружной, так и с внутренней стороны. Эти парусные поверхности выполнены в виде роторов Флетнера 7 и роторов Савониуса 8.

На концах осей 6 закреплены ролики 9, опертые на опорные поверхности 10 направляющих 2. Звездочки 4 через привод 11 связаны с мотор-генератором 12. Диаметр роликов 9 по крайней мере в четыре раза меньше диаметра ротора Флетнера 7.

Эксплуатируется описываемое устройство для преобразования кинетической энергии подвижных сред в механическую энергию и обратного преобразования следующим образом.

Это устройство располагается таким образом, чтобы направление движения потока подвижной среды и направление возможного движения полотна 5 пересекались бы под нужным углом, а оси 6 вращения роторов Флетнера 7 и роторов Савониуса 8 были бы перпендикулярны направлению движения потока внешней среды.

Поток этой среды, набегая на парусные поверхности в виде роторов Флетнера 7 и роторов Савониуса, прижимает ролики 9 осей 6 к опорным поверхностям 10 направляющих 2 и заставляют роторы Савониуса 8 вращаться, при этом ролики 9 катятся по поверхностям 10, а оси 6 увлекают в движение полотно 6. При этом ролики 9 роторов Флетнера 7 заставляют вращаться их оси 6, а следовательно, и сами роторы Флетнера 7.

В результате взаимодействия вращающихся поверхностей роторов Флетнера 7 с набегающим потоком подвижной среды возникает эффект Магнуса, создается движущая сила и она передается от ротора Флетнера 7 на полотне 5 через привод 11 на мотор-генератор 12.

Как следует из описания работы устройства величина крутящего момента, передаваемого на мотор-генератор 12, зависит от величины удельной кинетической энергии в потоке среды и от величины площади парусных поверхностей роторов Флетнера 7 и роторов Савиниуса 8, и эта величина крутящего момента прямо пропорциональна суммарной длине транспортерного полотна 5, величину которой ограничивают не технические проблемы, а соображения целесообразности.

Таким образом, благодаря тому, что описываемое устройство, в принципе, может иметь любую длину полотна 5, а следовательно, и величину площади парусных поверхностей, его целесообразно применять там, где средняя сила ветра делает нецелесообразным применение известных ветроэнергетических установок.

Формула изобретения

Устройство для преобразования кинематической энергии подвижных сред в механическую и обратного преобразования, содержащее парусные поверхности, закрепленные на осях, которые смонтированы на бесконечном транспортерном полотне перпендикулярно к нему с возможностью вращения, и направляющие, отличающееся тем, что парусные поверхности выполнены в виде роторов Флетнера и Савониуса, закреплены на транспортерном полотне как с наружной, так и с внутренней сторон его попарно симметрично, а на концевых участках их осей закреплены ролики, опертые на упомянутые направляющие, при этом диаметр роликов по крайней мере в четыре раза меньше диаметра ротора Флетнера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2