section Accueil
Production, Amateur
Radio amateur
avions de modèle, fusée
Utile, divertissant 		maître furtif
électronique
physique
de la technologie
invention 		espace Mystery
Mystères de la Terre
Secrets de l'océan
infiltration
section Carte
début
forum
Utilisation de matériel est autorisé à titre de référence (pour les sites - hyperliens)
invention
Fédération de Russie Patent RU2235901

Wind turbine

Wind turbine

Nom de l'inventeur: Kolesnikov VD (RU); Kolesnikov DV (RU); Kolesnikov, PV (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Valery Kolesnikov (RU); Kolesnikov Dmitry V. (RU); Kolesnikov Pavel V. (RU)
Adresse de correspondance: 12900, Saratov, g.Volsk, voie Prolétarienne 9, kv.32, V.D.Kolesnikovu ..
Date de début du brevet: 06.07.2001

L'invention concerne l'ingénierie éolienne de puissance et peut être utilisé pour piloter le mouvement des organes de travail des générateurs, des pompes et d'autres mécanismes. Le résultat technique est d'augmenter l'efficacité énergétique du vent et de la création d'une éolienne capable de disperser de façon indépendante par des lames de levage aérodynamiques. Wind turbine comprend un arbre attaché à elle et l'étrier radial associé à pivotement des lames profilées. L'axe des charnières de chaque pale décalée par rapport au centre de gravité de la surface portante de la pale et de se concentrer vers l'orteil, et les lames sont montées dans les charnières avec la possibilité de tourner librement à l'intérieur des secteurs limités par des butées mécaniques.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' énergie éolienne - énergie éolienne pour conduire le mouvement des organes de travail de groupes électrogènes, des pompes et autres machines.

Connu éoliennes avec un axe de rotation vertical ont un avantage sur aube éolienne à axe horizontal de rotation, car il ne nécessite pas son élément de travail d'orientation - du rotor par rapport au flux d'air. Dans de tels moteurs utilisent des lames de levage - aile solidaire du rotor pour créer le couple de l'arbre du rotor. Cette soi-disant Darrieus systèmes d'éoliennes (utilisation Frenkel Shefter de l'énergie éolienne M:... Energoizdat 1983. p.71, 72). Le principal inconvénient de ces moteurs est la nécessité d'une promotion forcée du rotor et le rotor commence à me donner de l'énergie. Ceci est dû au fait que lorsque de petits nombres Z (le rapport de la vitesse de lame circonférentielle de la vitesse du vent) ne représente qu'une petite partie de la trajectoire circulaire de la lame des conditions de circulation existent pour l'écoulement non séparé. Par exemple, lorsque Z = 1, il n'y a que de telles conditions de 8% trajectoire. Par conséquent, la portée du système de turbine éolienne Darrieus est limitée, en règle générale, travailler avec les producteurs d'électricité qui peuvent être utilisés dans le mode de démarrage en tant que moteurs (RS Abdrakhmanov, Yu Perevedentsev Renewables. Kazan, une maison d'édition de l'Université de Kazan, 1992, 0,77, 78).

Il existe des solutions techniques, dans lesquelles des tentatives ont été faites pour créer une éolienne à axe vertical de rotation, capable d'auto-accélérer à la vitesse de fonctionnement. Dans de telles éoliennes prévu l'utilisation de systèmes de contrôle automatique (la PAC), la position des lames à l'écoulement venant en sens inverse (Inventor. 1987, N 9. C.8, 9). CAP comprend dispositif de mesure de la vitesse et du flux d'air périphérique et du système de rotation forcée des lames dans la position dans laquelle le moment des forces aérodynamiques agissant sur un rotor de turbine à vent, a une valeur maximale ordinateur de guidage. Application de la PAC, selon les auteurs, peut être justifiée que par le vent à haute puissance des turbines (1000 kW) pour des raisons économiques. Il est également connu solution (AS SU 1456638 A1) choisi par les auteurs comme un prototype, dans lequel le rôle de la position des lames de régulation par rapport au flux d'air effectuer surface aérodynamique - stabilisateurs, pa fixe lames. Les lames elles-mêmes montées sur le rotor traverse articulée et le mouvement angulaire libre sont maintenus par des éléments élastiques à raideur variable par un régulateur centrifuge. Dans lequel l'axe autour duquel le déplacement angulaire peut lames traverse le centre de la lame de gravité. Pour cette éolienne conception fourni contrepoids, équilibrant le poids des stabilisateurs. Le principal inconvénient du prototype, les auteurs estiment que les organismes de réglementation, remplissant son rôle dans l'accélération du rotor, les freins aérodynamiques fonctionnent avec des vitesses de rotor, réduisant ainsi l'utilisation de l'énergie éolienne. En outre, la présence de joints de charnière dans la construction des éléments élastiques à raideur réglable, régulateurs centrifuges de rigidité, stabilisateurs complique l'éolienne, il altère les caractéristiques économiques. Par conséquent, le problème à résoudre par l'invention proposée est de fournir une éolienne à axe vertical de rotation, en utilisant des lames de levage aérodynamiques capables de disperser de façon indépendante. Un autre but de l'invention est d'augmenter le taux d'énergie éolienne par rapport au prototype.

Pour résoudre ces problèmes est atteint par le rotor avec un pivotement libre autour de l'axe longitudinal de la lame profilée (ayant un profil aérodynamique en coupe transversale), - à l'intérieur des secteurs avec des angles de 60 °. Par ailleurs, l'axe de déplacement angulaire de la lame, qui axe d'articulation, et chaque lame est décalé par rapport au centre de gravité de l'objet et le profil de profil de pale dans la direction de la pointe. Le rôle du régulateur de la position actuelle de la lame par rapport à l'écoulement venant en sens inverse du rotor sur le côté tourné vers le vent porte l'interaction des forces et des moments de la centrifuge aérodynamique. Ceci permet de renoncer à l'utilisation de stabilisants et d'éliminer ainsi les pertes d'énergie associées à des stabilisateurs aérodynamiques sur les vitesses de fonctionnement d'une turbine éolienne.

Du côté du rotor opposé au vent, il n'y a pas de conditions pour la mise en œuvre de cette méthode par rapport au flux de contrôle de position de lame de moments aérodynamiques et les forces centrifuges ne sont pas mutuellement équilibrée. Les lames, en appuyant sur les butées, occupent la même position que les pales de rotor fixe à fixe.

Wind turbine

La figure 1 montre, l'invention - une turbine éolienne à axe vertical de rotation, où la notation suivante: 1 - l'arbre du rotor d'une éolienne; 2, 3 - la culasse radiale; 4, 5 - lame en forme; 6 - charnière paliers; 7 - plaques avec butées mécaniques; 8, 9 - butées mécaniques; CG - centre de gravité de l'aile; F - la mise au point de la surface portante. La figure 2 montre les schémas détaillés calculés moments adimensionnelles des forces pour une aile de l'ensemble du trajet circulaire de mouvement à Z = 1 et Z = 5.

Sur l'arbre de moyeu 1 fixé verticale radiale de la culasse 2, 3, conjointement avec l'arbre et des lames en forme 4, le rotor 5 est formé, maintenu entretoises verticales. Les lames sont fixées aux extrémités de la traverse par l'intermédiaire d'unités de paliers articulés 6 à pouvoir tourner librement par rapport aux axes longitudinaux, dans un secteur de 60 °, dans lequel l'axe de rotation est décalé par rapport à la ligne de mise au point et le centre de la lame de gravité dans la direction du profil de la chaussette de sorte que la condition d'égalité des moments des forces d'inertie et aérodynamique. Sur la poutre inférieure fixe base mobile - plaque avec 7 arrêts 8, 9, limite la résolution de la rotation sectorielle des lames.

De l'arrêt d'un rotor de turbine éolienne est affiché moments de force associée à la différence entre la pression dynamique de la pression du vent sur les sections de nez et de la queue des lames lorsque le rotor possède deux lames et sont positionnées de telle sorte que la lame, situé sur le côté du rotor tourné vers le vent atteint arrêt 9. en outre la rotation du rotor conduit au fait que, sous l'action des forces aérodynamiques, l'une des lames, tournant dans des charnières la butée 9 et le rotor commence à tourner. Du côté du rotor opposé au vent, avec Z <1 sur la base des lames 8 et repose principalement dirigés vers le vecteur total de la tête de vitesse avec des angles supercritiques d'attaque, cependant, la direction des forces aérodynamiques moments reste positif, à savoir Il ne s'y oppose pas la rotation du rotor. Augmentation supplémentaire de la vitesse du rotor entraîne une augmentation des moments des forces aérodynamiques sur l'ensemble du trajet circulaire du mouvement des lames. Du côté du rotor face au vent, la position de la lame par rapport à la tête de vecteur vitesse est défini par des couples de aérodynamique et centrifuge. Du côté du rotor opposé au vent, la lame 8 est pressée contre la butée.

Après avoir atteint la vitesse angulaire à laquelle Z = 3, l'ensemble de la trajectoire de la lame pressé par des forces centrifuges sur les butées 8 et la turbine éolienne fonctionne comme un système de turbine éolienne classique de Darrieus. Cependant, contrairement à l'art antérieur dans la présente invention, il n'y a aucune perte d'énergie associée à la stabilisation aérodynamique qui améliore l'utilisation de l'énergie éolienne par rapport au prototype.

Déployer les points d'alimentation du rotor adimensionnel de diagramme pour une lame à Z = 1 et Z = 5 sont représentés sur la figure 2. Pour calculer les moments des forces utilisées dans l'aile cercle polaire coup avec un profil symétrique. Le contrôle de la vitesse du rotor en changeant la position de déplacer les plaques 7. On obtient ainsi un changement de la position et 8, respectivement, arrête - les lames situées sur le côté du rotor opposé au vent. Enlèvement de la butée 8 du centre du rotor, provoque d'abord une diminution de l'attaque de la lame d'angle, puis le transférer à une valeur négative, au cours de laquelle le couple transmis par le rotor à palettes devient négative, en raison de l'augmentation de la vitesse en fonction de la position de la butée 8 ou butées, que ce soit le rotor est ralentir la rotation. La rotation de la plaque de focalisation 8 7 90 ° par rapport à l'axe d'oscillation de l'aile du rotor s'arrête.

REVENDICATIONS

Eolienne comprenant un arbre fixé sur celui-ci, radiaux traversent les lames profilées de manière articulée associés, caractérisé en ce que la charnière de chaque axe de lames déplacées du centre de la lame de gravité et l'orientation de la pale vers son bout, et les lames sont montées dans les charnières avec la possibilité de tourner librement dans au sein des secteurs, limité par des butées mécaniques.

Version imprimable
Date de publication 30.01.2007gg