Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2293210

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Имя изобретателя: Соловьев Александр Алексеевич (RU); Чекарев Константин Владимирович 
Имя патентообладателя: Соловьев Александр Алексеевич (RU); Чекарев Константин Владимирович
Адрес для переписки: 117588, Москва, ул. Тарусская, 8, кв.306, К.В. Чекареву
Дата начала действия патента: 2005.10.12 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при создании установок с ветродвигателями с вертикальной осью вращения, в частности, при создании аэродинамических гелиостанций. Технический результат, заключающийся в повышении эффективности аэродинамической установки, обеспечивается за счет того, что в аэродинамическую установку, содержащую вытяжную башню, ветровое колесо и устройство, формирующее вертикальный рабочий поток, согласно изобретению вводится вентилятор, расположенный на оси вытяжной башни и создающий над верхним ее концом воздушный поток в плоскости, перпендикулярной оси башни, при этом башня выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров с рабочей зоной между внешним и внутренним цилиндрами, а лопасти ветрового колеса расположены вне башни в зоне рабочего потока, выходящего из нее.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при создании установок с ветродвигателями с вертикальной осью вращения, работающими от вертикальных рабочих потоков, в частности при создании солнечных станций.

Ветродвигатели с вертикальной осью вращения, используемые в аэродинамических установках, работают в специально создаваемом вертикальном рабочем потоке. Его формируют либо путем изменения направления ветра, либо организуя восходящий тепловой поток, как это делается в аэродинамических гелио-станциях.

Известна аэродинамическая установка, в которой формируется вертикальный рабочий поток (1). Она содержит вытяжную трубу и ветровое колесо. Формирование рабочего потока осуществляется с помощью концентратора потока воздуха, выполненного в виде шатра, и вставленного в него конуса с вогнутой поверхностью. Вытяжная труба размещена на горловине концентратора потока воздуха. В нижней части трубы расположено ветровое колесо.

Установка работает следующим образом. Горизонтальный поток воздуха с помощью концентратора потока и вставленного в него конуса преобразуется в рабочий поток, падающий на лопатки ветроколеса, который затем поступает в вытяжную трубу.

Назначение трубы состоит в увеличении скорости рабочего потока за счет создания разности давлений внизу и вверху трубы.

Недостатком установки является низкая эффективность ее работы. Это обусловлено тем, что размещение ветроколеса внутри вытяжной трубы уменьшает скорость рабочего потока и снижает эффективность воздействия вытяжной трубы на работу установки.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является ветроустановка (2). Она содержит вытяжную башню, встроенное в нее устройство, формирующее вертикальный рабочий поток, выполненное в виде системы воздухозаборников, и ветроколесо, расположенное в верхнем конце башни. Для повышения эффективности работы установки в нее введено вытяжное устройство, расположенное на верху башни, выполненное в виде сегмента чаши определенного радиуса и глубины.

Установка работает следующим образом. Поток воздуха с помощью системы воздухозаборников преобразуется в вертикальный рабочий поток, приводящий ветроколесо во вращение. После ветроколеса отработанный воздух поступает в вытяжное устройство. При наличии ветра над верхним концом вытяжной башни создается воздушнный поток, перпендикулярный оси башни, в результате давление в верхнем конце башни уменьшается, скорость рабочего потока увеличивается, а мощность установки возрастает.

Однако вытяжное устройство, выполненное в виде сегмента чаши, является пассивным элементом, воздействующим на рабочий поток, и действует только при наличии ветра. Оно не может быть использовано в аэродинамических установках, в которых формируются вертикальные тепловые потоки, как это делается, например, в аэродинамических гелиостанциях.

Кроме того, расположение ветроколеса внутри вытяжной башни уменьшает скорость рабочего потока и не позволяет в полной мере использовать воздействие вытяжной башни на увеличение эффективности работы установки.

Недостатком установки является низкая эффективность.

Цель изобретения - повышение эффективности установки.

Технический результат достигается тем, что в аэродинамическую установку, содержащую вытяжную башню, ветровое колесо и устройство, формирующее вертикальный рабочий поток, вводится вентилятор, расположенный на оси вытяжной башни, создающий над верхним ее концом воздушный поток в плоскости, перпендикулярной оси башни, при этом башня выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров с рабочей зоной между внешним и внутренним цилиндрами, а лопасти ветрового колеса расположены вне башни в зоне рабочего потока, выходящего из нее.

Воздушный поток, создаваемый над верхним концом башни, уменьшает над ней давление, в результате скорость рабочего потока в башне возрастает, при этом рабочий поток при выходе из башни отклоняется. Это воздействие на рабочий поток позволяет разместить ветровое колесо вне вытяжной башни, в результате скорость рабочего потока в башне не уменьшается, поскольку лопасти ветрового колеса, расположенные в зоне рабочего потока, не являются препятствием для его движения в вытяжной башне.

Схема аэродинамической установки приведена на чертеже. Установка содержит устройство, формирующее рабочий поток 1, коаксиально расположенные внешний цилиндр 2 и закрытый снизу внутренний цилиндр 3, образующие рабочую зону вытяжной башни между внешним и внутренним цилиндрами, вентилятор 4, расположенный на оси башни и закрепленный у верхнего конца внутреннего цилиндра 3 вытяжной башни, и ветровое колесо 5, расположенное вне башни в зоне рабочего потока. Устройство, формирующее рабочий поток 1, выполняется различным образом, в зависимости от типа установки. В случае ветроустановки оно может быть выполнено в виде системы направляющих, как это сделано в установке (2). Вентилятор 4 может быть выполнен в виде заключенной в кожух крыльчатки, создающей радиально направленный воздушный поток в плоскости, перпендикулярной оси башни над верхним ее концом в зоне между внутренним цилиндром 2 и внешним цилиндром 3 вытяжной башни. Крыльчатка вращается с помощью электромотора и расположена в кожухе, который может быть выполнен в виде двух круглых дисков с отверстиями в центре, куда поступает воздух из окружающего пространства для создания направленного воздушного потока над верхним концом вытяжной башни.

Установка работает следующим образом. С помощью устройства 1 формируется рабочий поток, который поступает в рабочую зону вытяжной трубы. Одновременно над верхним концом вытяжной башни с помощью вентилятора создается радиальный воздушный поток, перпендикулярный оси башни. В результате действия этого потока давление у верхнего конца рабочей зоны башни уменьшается, что приводит к увеличению скорости рабочего потока, а и к его отклонению. При выходе из башни рабочий поток попадает на лопасти ветрового колеса 5, расположенные вне башни, и приводит колесо во вращение.

Предлагаемое решение позволяет повысить эффективность работы установки за счет увеличения скорости рабочего потока в результате работы вентилятора, а и устранения препятствия на пути движения рабочего потока в вытяжной башне.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2062353, кл. F 03 D 3/00.

2. Патент РФ №2073111, кл. F 03 D 3/00 (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аэродинамическая установка, содержащая устройство, формирующее вертикальный рабочий поток, вытяжную башню и ветровое колесо, отличающаяся тем, что в нее вводится вентилятор, расположенный на оси вытяжной башни и создающий над верхним ее концом воздушный поток в плоскости, перпендикулярной оси башни, при этом башня выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров с рабочей зоной между внешним и внутренним цилиндрами, а лопасти ветрового колеса расположены вне башни в зоне рабочего потока, выходящего из нее.

Версия для печати
Дата публикации 15.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов