Ветродвигатель

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны. Основные лопасти ветроколеса в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, выполнены методом вырезания их контуров из плоскости диска по линиям радиусов до внутренней обечайки и по ее окружности с возможностью отгиба в направлении воздушного потока, образуя «полуоткрытые окна», при этом на наружной обечайке дополнительно расположены лопасти в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, с пластинами жесткости, растяжками и ребрами жесткости. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра. 4 ил.

 

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 многолопастное ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны, основные лопасти ветроколеса в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, выполнены методом вырезания их контуров из плоскости диска по линиям радиусов до внутренней обечайки и по ее окружности с возможностью отгиба в направлении воздушного потока, образуя «полуоткрытые окна», при этом на наружной обечайке дополнительно расположены лопасти в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, с пластинами жесткости, растяжками и ребрами жесткости.

На фиг. 1 дан вид ветродвигателя сзади;

На фиг. 2 показан разрез по А-А;

На фиг. 3 дана часть развертки окружного сечения по блокирующему кольцу;

На фиг. 4 дана развертка части наружной обечайки ветроколеса с лопастями, расположенными на ней.

Ветродвигатель состоит (фиг. 1, 2) из многолопастного дискового ветроколеса 1 с наружной обечайкой 7 и внутренней 8, закрепленного на горизонтальном валу 2 с помощью ступицы 3, фланца 4 и болтового соединения 6, а также конусного направителя 14 воздушного потока центральной зоны. Лопасти 5 дискового ветроколеса выполнены методом вырезания их контуров из плоскости диска по линиям радиусов до внутренней обечайки 8 и по ее окружности (по или против часовой стрелки) до линий отгиба 11 с последующим отгибом лопастей 5 в направлении воздушного потока (ветра) с возрастающим углом атаки (фиг. 3) в виде «полуоткрытого окна» 12, в количестве, равном длине наружной обечайки 7 в метрах. Ребра жесткости 9 (фиг. 3) повышают прочность ветроколеса. Лопасти 5 связаны блокирующим кольцом 10, расположенным на расстоянии трети длины лопастей от наружной обечайки 7.

На наружной обечайке 7 равномерно расположены лопасти 13 в количестве, равном длине обечайки 7 в метрах, с ребрами жесткости 15 и растяжками 17 (фиг. 3). Пластины жесткости 16 лопастей 13 (фиг. 4) выполнены с возрастающим углом атаки воздушному потоку для увеличения крутящего момента на валу 2 ветродвигателя (фиг. 1, 2).

Устройство работает следующим образом. Воздушный поток, набегающий к ветродвигателю, условно можно разделить на три зоны воздействия по отношению к оси вращения ветроколеса: центральную, среднюю и периферийную. Воздушный поток центральной зоны конусным направителем 14 отбрасывается в среднюю зону, где совместно с воздушным потоком средней зоны с увеличенной скоростью через окна 12 воздействует на лопасти 5 дискового ветроколеса.

Воздушный поток периферийной зоны наиболее эффективно воздействует на лопасти 13 с пластинами жесткости 16 на наружной обечайке, где радиус (плечо силы) для создания крутящего момента на валу ветродвигателя и суммарная рабочая площадь лопастей в этой зоне наибольшие (по правилу рычага Архимеда).

Конструкция дискового ветроколеса с большим геометрическим заполнением ометаемой площади позволяет значительно повысить скорость прохождения воздушного потока к основным лопастям 5 и воздушного потока к лопастям 13 в периферийной зоне за счет повышенного давления воздуха в средней зоне.

Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны, отличающийся тем, что основные лопасти ветроколеса в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, выполнены методом вырезания их контуров из плоскости диска по линиям радиусов до внутренней обечайки и по ее окружности с возможностью отгиба в направлении воздушного потока, образуя «полуоткрытые окна», при этом на наружной обечайке дополнительно расположены лопасти в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, с пластинами жесткости, растяжками и ребрами жесткости.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэроэнергостат наземно-генераторный содержит в составе воздухоплавательного модуля выполненные за одно целое аэростатную оболочку, крепежное базовое кольцо, прижатое к днищу оболочки меридианными лентами, опорную раму в плоскости, перпендикулярной ветру, к горизонтальной перекладине которой подвешена гондола с радиально-лопастной турбиной, ось вращения которой совпадает с направлением ветра, гибкий вал, привязные тросы, силовой блок из мультипликатора и генератора, свободно раскачивающийся внутри вертикальных стоек, причальную тумбу с расположенной на ней поворотной платформой с двумя соосными лебедками.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка содержит башню, поворотное основание, ориентирующий элемент, ветроколесо, генератор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Способ форсирования горизонтально-осевой ветровой турбины, заключающийся в том, что лопасть форсированной ветровой турбины выведена в комлевой части на закритический, по углу притекания воздушного потока, режим обтекания путем уменьшения угла относительной закрученности сечений выбранного прототипа лопасти с установкой по передней кромке такой лопасти предкрылка.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжерон, выполненный в виде трубы, лопасти в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки, и снабжено дополнительным лонжероном, на передней кромке пластин выполнены выемки под дополнительный лонжерон, пластины снабжены стягивающими хомутами, основной и дополнительный лонжероны скреплены на внешней стороне.

Изобретение относится к элементу лопасти ротора для ветроэнергетической установки, лопасти ротора ветроэнергетической установки и к способу изготовления лопасти ветроэнергетической установки.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство ветродвигателя, содержащего лопастные винты разного диаметра, расположенные в параллельных вертикальных плоскостях на общей оси вращения от винта малого диаметра к следующему винту большего диаметра относительно предыдущего с зазором между ними, в котором винты представляют собой тихоходные лопастные винты и быстроходные лопастные винты и расположены со смещением на равный угол с возможностью не перекрывания лопастей винтов вдоль общей оси вращения, при этом ветродвигатель выполнен с возможностью самоустановки по потоку ветра при набегании потока ветра под углом к общей оси вращения.

Изобретение относится к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения. Ветроколесо содержит ступицу, спицы, парусные лопасти и натяжные элементы, выполненные в виде упругого стержня, закрепленного первым концом в торце одной спицы, а парусная лопасть - в виде четырехугольного перегнутого по диагонали паруса, свободные углы которого соединены с вторым концом упругого стержня, а сама лопасть обернута вокруг спицы.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, парусные лопасти.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветрогенератор, содержащий установленное на валу ветроколесо с лопастями и электрогенератор, причем лопасти ветроколеса оснащены энергоизлучателями, примыкающими непосредственно к поверхностям лопастей, на которые действует подъемная сила при обтекании лопастей ветропотоком и которые отделены от противолежащих поверхностей лопастей энергоизоляционными экранами.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэроветроэнергостат противообледенительный содержит воздухоплавательный модуль и причальный узел, связанные привязными тросами и трос-кабелем, при этом воздухоплавательный модуль включает в себя мягкую аэростатную оболочку с внутренним каркасом, а на внешней поверхности оболочки расположены меридианные ленты и сигнализаторы обледенения, а внутри оболочки располагается герметичный баллонет, днище которого выступает из оболочки, притянуто к ней меридианными лентами и служит крепежной базой для компрессора и рамной подвески, чья плоскость перпендикулярна ветру, с ветросиловым блоком, имеющим радиально-лопастную турбину, одетую на ось вращения, совпадающую с направлением ветра, с подветренного торца гондолы, в корпусе которой расположены мультипликатор и электрогенератор, привязные тросы протянуты от оконечностей боковин рамной подвески к двум соосным лебедкам, а трос-кабель свисает от гондолы до кабельной бухты, при этом лебедки и кабельная бухта находятся на подветренной стороне поворотной платформы причального узла.

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.

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.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо с внутренней и наружной обечайками, между которыми расположены плоские лопасти первого уровня, а на наружной обечайке равномерно расположены плоские лопасти второго уровня.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжерон, выполненный в виде трубы, лопасти в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки, и снабжено дополнительным лонжероном, на передней кромке пластин выполнены выемки под дополнительный лонжерон, пластины снабжены стягивающими хомутами, основной и дополнительный лонжероны скреплены на внешней стороне.

Изобретение относится к элементу лопасти ротора для ветроэнергетической установки, лопасти ротора ветроэнергетической установки и к способу изготовления лопасти ветроэнергетической установки.

Изобретение относится к элементу лопасти ротора для ветроэнергетической установки, лопасти ротора ветроэнергетической установки и к способу изготовления лопасти ветроэнергетической установки.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство ветродвигателя, содержащего лопастные винты разного диаметра, расположенные в параллельных вертикальных плоскостях на общей оси вращения от винта малого диаметра к следующему винту большего диаметра относительно предыдущего с зазором между ними, в котором винты представляют собой тихоходные лопастные винты и быстроходные лопастные винты и расположены со смещением на равный угол с возможностью не перекрывания лопастей винтов вдоль общей оси вращения, при этом ветродвигатель выполнен с возможностью самоустановки по потоку ветра при набегании потока ветра под углом к общей оси вращения.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Устройство ветродвигателя, содержащего лопастные винты разного диаметра, расположенные в параллельных вертикальных плоскостях на общей оси вращения от винта малого диаметра к следующему винту большего диаметра относительно предыдущего с зазором между ними, в котором винты представляют собой тихоходные лопастные винты и быстроходные лопастные винты и расположены со смещением на равный угол с возможностью не перекрывания лопастей винтов вдоль общей оси вращения, при этом ветродвигатель выполнен с возможностью самоустановки по потоку ветра при набегании потока ветра под углом к общей оси вращения.
Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, парусные лопасти.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны. Основные лопасти ветроколеса в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, выполнены методом вырезания их контуров из плоскости диска по линиям радиусов до внутренней обечайки и по ее окружности с возможностью отгиба в направлении воздушного потока, образуя «полуоткрытые окна», при этом на наружной обечайке дополнительно расположены лопасти в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, с пластинами жесткости, растяжками и ребрами жесткости. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра. 4 ил.

Наверх