Ротор ветродвигателя
Ротор ветродвигателя предназначен для преобразования энергии ветра в механическую и может быть использован при создании автономных ветроэнергетических установок. Профилированные лопасти имеют на фронтальной стороне ряды углублений или ряды отверстий, образующие для ветра сеть ловушек. В последнюю при фронтальной направленности ветра его потоки попадают и отдают значительную часть своей кинематической энергии. Изобретение существенно повышает коэффициент использования энергии ветра. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к устройствам для преобразования энергии ветра в механическую энергию и может быть использовано при создании автономных ветроэнергетических установок.
Известен ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, крепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, шарнирно закрепленные головной частью на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти (авторское свидетельство СССР N 992800, МПК F 03 D 3/00). В данном роторе ветродвигателя фронтальная сторона каждой профилированной лопасти не имеет никаких преград для свободного срыва потока ветра с ее поверхности, площадь которой ограничена ее размерами по периметру, что приводит к снижению коэффициента использования энергии ветра. Известен ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом ярусе, и профилированные лопасти, имеющие ряды ловушек ветра на их фронтальной стороне и шарнирно закрепленные головной частью на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти (патент России 2059106, F 03 D 3/00). В таком роторе ветродвигателя, являющимся наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков, ловушки ветра, выполненные в виде горизонтально расположенных гребней, не позволяют улавливать горизонтальные направления потока ветра, что приводит к снижению коэффициента использования энергии ветра. Повышение коэффициента использования энергии ветра за счет обеспечения улавливания горизонтального направления потока ветра достигается тем, что в роторе ветродвигателя, содержащем установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом ярусе, и профилированные лопасти, имеющие ряды ловушек ветра на их фронтальной стороне и шарнирно закрепленные головной частью на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти, ловушки ветра на фронтальной стороне профилированных лопастей выполнены в виде углублений. При этом, если профилированные лопасти выполнены в виде единого тела, то углубления выполнены в теле лопастей и направлены в сторону их головной части, а при выполнении профилированных лопастей пустотелыми из листового металла, углубления выполнены в виде вырезов в листе с образованием лепестков, отогнутых внутрь лопасти и в сторону головной части, при этом полость лопасти в продольной плоскости симметрично разделена сплошной перегородкой. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен ротор ветродвигателя, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1(вариант). Ротор ветродвигателя содержит установленный в подшипниковых опорах 1 вертикальный вал 2 с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами 3, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами 4 и вертикальными наружными 5 и внутренними 6 стержнями, установленными попарно на каждом радиусе. На вертикальных наружных стержнях 5 шарнирно закреплены головной частью профилированные лопасти 7, причем расстояния между наружными 5 и внутренними 6 стержнями на каждом радиусе меньше длины профилированной лопасти. При выполнении профилированных лопастей в виде единого тела, на фронтальной стороне каждой профилированной лопасти 7 выполнены ряды углублений 8, направленных в сторону головной части. Кроме того, при выполнении профилированных лопастей из листового металла, каждая профилированная лопасть 7 в продольной плоскости симметрично разделена сплошной перегородкой 8 на две полости и на фронтальной стороне лопасти выполнены ряды отверстий 9 в виде вырезов с образованием лепестков 10, отогнутых внутрь полости и в сторону головной части лопасти. При этом форма углублений 8 и форма отверстий 9 может быть, например, прямоугольной, треугольной или другой. Ротор ветродвигателя работает следующим образом. При ветре достаточного скоростного напора профилированные лопасти 7 переходят в зону фронтального воздействия ветра, поворачиваются головной частью на вертикальных стержнях 5 и прижимаются хвостовой частью к внутренним стержням 6, а ротор, вследствие разности коэффициентов сопротивления диаметрально противоположных лопастей 7, начинает вращаться в подшипниковых опорах 1. При этом, поскольку профилированные лопасти 7 имеют на фронтальной стороне ряды углублений 8 (фиг. 3) или ряды отверстий 9 (фиг. 4), образующих для горизонтального направления ветра сеть ловушек и увеличенную общую площадь воздействия, то поток ветра попадает в эту сеть ловушек и отдает лопасти значительно большую часть своей кинетической энергии, что позволяет существенно повысить коэффициент использования энергии ветра.Формула изобретения
1. Ротор ветродвигателя, содержащий установленный в подшипниковых опорах вертикальный вал с равномерно расположенными по окружности в двух ярусах радиальными кронштейнами, скрепленными в каждом ярусе двумя коаксиальными кольцами и вертикальными наружными и внутренними стержнями, установленными попарно на каждом радиусе, и профилированные лопасти, имеющие ряды ловушек ветра на их фронтальной стороне и шарнирно закрепленные головной частью на наружных стержнях, причем расстояние между наружными и внутренними стержнями на каждом радиусе меньше длины лопасти, отличающийся тем, что ловушки ветра на фронтальной стороне профилированных лопастей выполнены в виде углублений. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что углубления выполнены в теле профилированных лопастей и направлены в сторону их головной части. 3. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении профилированных лопастей пустотелыми из листового металла углубления выполнены в виде вырезов в листе с образованием лепестков, отогнутых внутрь полости и в сторону головной части, при этом полость лопасти в продольной плоскости симметрично разделена сплошной перегородкой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Ветродвигатель // 2119093
Изобретение относится к ветротехнике и позволяет исключить специальные механизмы поворота и увеличить рабочий диапазон поворота несущего основания, в котором активно работают лопасти
Ветроэнергетическая установка // 2119092
Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано при создании установок повышенной мощности
Ветроэнергетическая установка // 2118705
Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано для создания ветроэнергетических станции
Ротор ветродвигателя // 2116502
Ветряная электростанция парусная-3 (вэпг-3) // 2115825
Шнековый ветроротор // 2101560
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветророторам, преобразующим энергию ветра во вращение ротора
Ротор типа савониуса с полыми лопастями // 2101557
Изобретение относится к ветроэнергетике и касается роторов типа ротора Савониуса, применяемых в ветро- и гидродвигателях,и позволяет увеличить коэффициент использования энергии ветра (течения воды) и мощность ротора
Ветроколесо вк-2 // 2100645
Изобретение относится к ветротехнике, а именно к ветродвигателям с вертикальной осью, и может использоваться в народном хозяйстве для получения механической или электрической энергии
Ветроколесо // 2095621
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к конструкции ротора ветродвигателя
Ветроколесо денисова-дубовского // 2124649
Изобретение относится к области использования энергии движущейся жидкости или газа
Изобретение относится к области ветроэнергетических установок и может быть использовано при проектировании и изготовлении ветроэнергетических установок
Ветроколесо // 2140013
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроустановках, предназначенных для преобразования энергии ветра в механическую энергию
Изобретение относится к авиации, а также к ветрогидроэнергетике и судовой технике
Ветроэнергетическая установка // 2157466
Изобретение относится к области электротехники, а именно к ветроэнергетическим установкам, предназначенным для обеспечения электроэнергией различных потребителей при использовании энергии ветра
Ветродвигатель // 2164624
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в ветроэнергетических установках различной мощности
Ветроводяное колесо // 2168652
Изобретение относится к области ветроэнергетики и служит для преобразования энергии воды или ветра в механическую или электрическую энергии
Ветродвигатель // 2170365
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям, используемым для автономного энергообеспечения
Ветровая энергетическая установка // 2173791
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию