Ветроколесо

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в конструкции ветроколес. Техническим результатом, достигаемым настоящей полезной моделью, является повышение эффективности работы ветроагрегата. Ветроколесо содержит вал ротора, лопасти, при этом на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной.

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в конструкции ветроколес.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство, содержащее вал ротора, подвижные лопасти (см. патент RU 2164623, «Ветроколесо»), принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип относится то, что в известном устройстве лопасти имеют традиционную конструкцию и сопротивление трения не снижается, а предлагаемое решение снижает сопротивление трения потока воздуха, и таким образом позволяет добиваться технического результата.

Сущность полезной модели заключается в следующем: для повышения эффективности работы ветроагрегата желательным является снижение сопротивления трения. В ветроколесах, использующих подъемную силу, снижение сопротивления трения улучшает качество крыла и снижает потери на трение, повышая тем самым коэффициент использования энергии ветра.

Технический результат - повышение эффективности работы ветроагрегата.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве уменьшается дисбаланс лопастей ветроколеса относительно оси вала и уменьшается угол поворота лопастей в процессе работы ветроколеса с соответствующим увеличением коэффициента полезного действия и ресурса безотказной работы ветроколеса. Особенность заключается в том, что на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной. Этим достигается снижение сопротивления трения на поверхности лопасти ветроколеса, а следовательно, это позволит снизить потери на трение и за счет этого повысить эффективность работы ветроколеса.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих ветроколесо, позволяет снизить сопротивление трения на поверхности лопасти ветроколеса, что снижает потери на трение, что дает возможность существенно повысить эффективность ветроагрегата в целом.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1. представлена схема глухой демпфирующей полости; на фиг.2. представлена схема поверхности лопасти ветроколеса, обтекаемой воздушным потоком; на фиг.3. представлена схема лопасти ветроколеса; на фиг.4. представлено ветроколесо.

Ветроколесо содержит: цилиндрические полости 1, перфорацию 2, лопасти 3, перфорированную пластину 4, вал 5 ротора.

Ветроколесо содержит цилиндрические полости 1 на поверхности лопасти 3 (фиг.4). Цилиндрические полости 1 закрыты перфорированной пластиной 4 (фиг.2). Перфорированная пластина 4 содержит перфорации 2 (фиг.1, фиг.2). При помощи цилиндрических полостей 1, сообщающихся через перфорацию 2 с потоком воздуха, достигается эффект, способствующий подавлению турбулентных пульсаций (фиг.1).

Работа устройства осуществляется следующим образом. Поток воздуха, движущийся со скоростью w и вращающий лопасти 3 ветроколеса (фиг.4), сообщается с цилиндрической полостью 1 на поверхности лопасти 3 через перфорацию 2, При этом турбулентные пульсации давления (и скорости) потока воздуха вблизи поверхности лопасти 3 приводят к перетеканию некоторой массы воздуха m в полость и обратно. При этом избыточное давление турбулентного моля потока воздуха стравливается в цилиндрическую полость 1, возникает пружинящий эффект (на чертеже фиг.1. символом k обозначена упругость эквивалентной пружины), гасящий турбулентные пульсации, которые будут ослабевать, что приведет к уменьшению сопротивления трения. Таким образом, течение потока воздуха около поверхности лопасти 3 ламинаризуется и сопротивление трения снижается. При этом будут снижаться и потери на трение, а следовательно большая доля энергии ветра будет полезно использоваться и это приведет к вышеуказанному техническому результату - повышению эффективности работы ветроагрегата.

Ветроколесо, содержащее вал ротора, лопасти, отличающееся тем, что на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной.

РИСУНКИ