Ветряной двигатель
Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно, к конструкции ветряного двигателя с вращением вокруг вертикальной оси, и может быть использована в ветроэлектрических установках, предназначенных для выработки электроэнергии. Ветряной двигатель включает ротор (1), вращающийся вокруг своей вертикальной оси (3). Ротор (1) содержит ряд вогнутых лопаток (2), установленных вокруг ротора (1) вертикально по кругу на расстоянии друг от друга. Ротор (1) снабжен внешним кожухом (5). Кожух (5) выполнен в виде полуцилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси (3) ротора. Кожух (5) снабжен, по меньшей мере, двумя направленными в одну сторону пластинами (7), (8). Одна, по меньшей мере, пластина (7) закреплена на одном из вертикальных краев (6) кожуха (5). Выбор вертикального края кожуха, на котором закрепляют пластину, определяется условием обеспечения воздействия воздушного потока на вогнутую поверхность лопаток (2). Угол между пластиной (7) и поверхностью кожуха (5) составляет 120-150°. Одна, по меньшей мере, пластина (8) закреплена на центральной образующей кожуха (5), и плоскость, в которой она находится, параллельна плоскости расположения крайних образующих кожуха. Техническим результатом является повышение коэффициента полезного действия ветродвигателя. 3 ил.
Полезная модель относится к ветроэнергетике, а именно, к конструкции ветряного двигателя с вращением вокруг вертикальной оси, и может быть использована в ветроэлектрических установках, предназначенных для выработки электроэнергии.
Известен ветряной двигатель, содержащей ротор, способный вращаться под действием ветра вокруг своей вертикальной оси по отношению к горизонту, и поворотный вал, связанный с ротором с возможностью приведения его во вращательное движение этим ротором и приспособленный для передачи энергии, полученной этим ротором от ветра, ротор содержит корпус цилиндрической формы, полый внутри, боковые стенки которого образованы в основном лопатками, установленными в вертикальном положении таким образом, чтобы ветер имел возможность войти в полый внутри цилиндрический корпус и привести его во вращательное движение, а также поворотный передаточный вал, с которым этот цилиндрический корпус связан (см. RU, Патент №2165034, F03D 3/00, 2001).
В известном техническом решении наличие негативного воздействия воздушного потока на часть лопаток, идущих в противоток воздушному потоку, приводит к снижению коэффициента полезного действия ветродвигателя.
Техническим результатом, который может быть получен от использования заявленной полезной модели, является повышение коэффициента полезного действия ветряного двигателя.
Указанный технический результат достигается в конструкции ветряного двигателя, включающего ротор, вращающийся вокруг своей вертикальной оси и содержащий ряд вогнутых лопаток, установленных на роторе вертикально по кругу на расстоянии друг от друга, ротор имеет
внешний кожух, выполненный в виде полуцилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси ротора, кожух снабжен, по меньшей мере, двумя направленными в одну сторону пластинами, при этом одна из пластин закреплена на центральной образующей кожуха и плоскость, в которой она находится, параллельна плоскости расположения крайних образующих кожуха, а другая пластина закреплена на одном из вертикальных краев кожуха, выбор которого определяется условием обеспечения воздействия воздушного потока на вогнутую поверхность лопаток, при этом угол между пластиной и поверхностью кожуха составляет 120-150°.
Отличия заявленной полезной модели состоят в том, что ротор имеет внешний кожух, выполненный в виде полуцилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси ротора, кожух снабжен, по меньшей мере, двумя направленными в одну сторону пластинами, при этом одна из пластин закреплена на центральной образующей кожуха и плоскость, в которой она находится, параллельна плоскости расположения крайних образующих кожуха, а другая пластина закреплена на одном из вертикальных краев кожуха, выбор которого определяется условием обеспечения воздействия воздушного потока на вогнутую поверхность лопаток, при этом угол между пластиной и поверхностью кожуха составляет 120-150°.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид ветряного двигателя с двумя пластинами и электрогенератором, фиг.2 - вид ветряного двигателя сверху, фиг.3 - общий вид кожуха с четырьмя пластинами, по две - на центральной образующей кожуха и на вертикальном крае кожуха.
На чертежах представлены: 1 - ротор, 2 - лопатки, 3 - вертикальная ось ротора, 4 - электрический генератор, 5 - кожух, 6 - край кожуха, 7 - пластина или пластины, закрепленные на вертикальном крае кожуха, 8 -
пластина или пластины, закрепленные на центральной образующей кожуха, 9 - подшипники, 10 - спицы.
На роторе 1 установлены подшипники 9 для вращения кожуха 5 вокруг вертикальной оси 3 ротора. Кожух 5 может быть соединен с подшипниками 9 посредством спиц 10.
Заявленное расположение пластин 7 и 8 обеспечивает кожуху 5 флюгерный эффект, позволяющий кожуху 5 при любом направлении ветра занимать такую позицию, при которой воздушный поток воздействует на вогнутую поверхность лопаток 2 ротора 1, при этом угол установки пластины или пластин 7 в 120-150° по отношению к цилиндрической поверхности кожуха 5 позволяет компенсировать крутящий момент от воздействия потока воздуха на лобовую часть кожуха.
Наличие в предложенной конструкции ветродвигателя кожуха, выполненного в виде полуцилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг оси ротора, исключает негативное воздействие воздушного потока на часть лопаток, идущих в противотоке воздушному потоку, и обеспечивает повышение коэффициента полезного действия двигателя.
Ветряной двигатель, включающий ротор, вращающийся вокруг своей вертикальной оси и содержащий ряд вогнутых лопаток, установленных на роторе вертикально по кругу на расстоянии друг от друга, отличающийся тем, что ротор имеет внешний кожух, выполненный в виде полуцилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси ротора, кожух снабжен, по меньшей мере, двумя направленными в одну сторону пластинами, при этом одна из пластин закреплена на центральной образующей кожуха, и плоскость, в которой она находится, параллельна плоскости расположения крайних образующих кожуха, а другая пластина закреплена на одном из вертикальных краев кожуха, выбор которого определяется условием обеспечения воздействия воздушного потока на вогнутую поверхность лопаток, при этом угол между пластиной и поверхностью кожуха составляет 120-150°.
