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 RU2285146

УСТРОЙСТВО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Имя изобретателя: Милосердов Виктор Петрович (RU); Лебедев Вадим Владимирович (RU) 
Имя патентообладателя: Тамбовский военный авиационный инженерный институт (RU)
Адрес для переписки: 392006, г.Тамбов-6, ТВАИИ, научно-исследовательский отдел
Дата начала действия патента: 2004.08.24 

Изобретение относится к конструкции устройств, предназначенных для выработки электрической энергии с использованием энергии ветрового потока. В устройстве энергетического обеспечения, состоящем из наземной платформы, поворотного ветроколеса с лопастями, объединенными внешним кольцевым ободом, взаимодействующим с одним и более генераторами электрической энергии, на кольцевом ободе ветроколеса между чередующимися лопастями по направлению вращения ветроколеса установлены профилированные закрученные плоскости, которые консолью с минимальным углом атаки _min пристыкованы к консоли предыдущей лопасти ветроколеса, а консолью с максимальным углом атаки _max пристыкованы к консоли последующей лопасти ветроколеса. Изобретение позволяет повысить эффективность применения устройства энергетического обеспечения в наземных условиях, снизить удельную стоимость устройства и вырабатываемой электроэнергии, а и способствует улучшению экологической обстановки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции устройств для вырабатывания электрической энергии, которые используют энергию ветрового потока.

Известна энергетическая ветроустановка, содержащая диффузор и ветроколесо, лопасти которого закреплены на центральной втулке оси вращения, систему передачи вращающего момента и генератор (см. кн. «Ветроэнергетика» под ред. D. де Рензо: пер. с англ. под ред. Я.И.Шефтера. - М.: Энергоатомиздат, 1982 г., с.134).

Недостатком такой конструкции является наличие значительных изгибающих моментов в лопастях ветроколеса, что ограничивает диаметр ветроколеса, а следовательно, и мощность установки. Удельная стоимость лопастей подобных установок высокая. При этом отбор вращающего момента с центральной втулки оси ветроколеса снижает эффективность ветроустановки в целом.

и в таких установках возникают периодические срывы потока при обтекании лопастей, что приводит к появлению колебательных процессов резонансного характера низкочастотных диапазонов. Влияние подобных процессов на окружающую среду негативно отражается как на механизмы и строения, так и на живые организмы (см. книгу И.Г.Хорбенко «Звук, ультразвук, инфразвук». Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Знание, 1986 г., - с.178-180).

Известна и конструкция устройства с бесконсольным креплением лопастей, у которого лопасти ветроколеса, установленного в диффузоре, крепятся и на оси вращения, и по периферии лопастей в полости диффузора. При этом периферийные части лопастей соединены ободьями, взаимодействующими с одним и более генераторами электроэнергии (см. патент Российской Федерации №2136957, МКИ 7 F 03 D 1/00, 7/00 по заявке №97121672/06 от 09.12.97 г., опубл. 10.09.99 г., бюл. №25, авторы Калашников С.П., Малышкин В.М. - Ветроэнергетическое устройство с бесконсольным креплением лопастей и способ регулирования частоты вращения ветроколеса).

Такая конструкция установки и возможность использования нескольких электрогенераторов способствует повышению эффективности ее применения. При этом, хотя в такой установке и снижается уровень динамических колебательных процессов за счет повышения жесткости периферийных участков лопастей кольцевыми ободьями, срывные процессы при обтекании лопастей ветровым потоком имеют место, а турбулентные образования за ветроколесом генерируют в пространстве низкочастотные колебания.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение эффективности применения устройства энергетического обеспечения в наземных условиях, снижение удельной стоимости устройства и вырабатываемой электроэнергии, а и улучшение экологической обстановки.

Сущность изобретения заключается в том,что в устройстве энергетического обеспечения, состоящего из наземной платформы, поворотного ветроколеса с лопастями, объединенными внешним кольцевым ободом, взаимодействующим с одним и более генераторами электрической энергии, на кольцевом ободе ветроколеса между чередующимися лопастями по направлению вращения ветроколеса установлены профилированные закрученные плоскости, которые консолью с минимальным углом атаки _min пристыкованы к консоли предыдущей лопасти ветроколеса, а консолью с максимальным углом атаки _max пристыкованы к консоли последующей лопасти ветроколеса.

Предложенное техническое решение иллюстрируется графически, где на фиг.1 показан вид установки спереди, со стороны набегающего ветрового потока, а на фиг.2 - вид по А-А фиг.1, на фиг.3 - вид по Б-Б фиг.1.

Установка энергетического обеспечения содержит поворотную платформу 1 (фиг.1, 2, 3) для ориентации установки по направлению ветрового потока. На платформе 1 посредством управляемой муфты-втулки 2 и оси 3 закреплено осевое ветроколесо 4 с лопастями 5. По периферии лопасти 5 объединены внешним кольцевым ободом 6. Между чередующимися лопастями 5 по направлению вращения ветроколеса 4 установлены профилированные закрученные плоскости 7. Закрутка плоскостей 7 выполнена с учетом направления вращения ветроколеса 4. При этом консолью с минимальным углом атаки _min 8 плоскость 7 пристыкована к предыдущей 9 лопасти ветроколеса 4, а консолью с максимальным углом атаки _max 10 плоскость 7 пристыкована к последующей 11 лопасти ветроколеса 4.

На внешнем кольцевом ободе 6, с задней стороны 6а (фиг.2, 3), имеется ведомое тыльное кольцо 12, взаимодействующее с ведущими колесами 13 одного и более генераторов 14, установленных на пилонах 15. Пилоны 15 размещены на управляемой муфте-втулке 2 поворотной платформы 1. Генераторы 14 связаны с наземными потребителями вырабатываемой электроэнергии кабелями 16.

Установка работает следующим образом.

Поворотной платформой 1 ветроколесо 4 установки ориентируется навстречу ветровому потоку. Управляемая муфта-втулка 2 включает свободный ход ветроколесу 4. Ветровой поток, набегая на лопасти 5 и профилированные закрученные плоскости 7 со стороны консоли с минимальным углом атаки _min 8 в сторону консоли с максимальным углом атаки _max 10, генерирует центробежные массовые силы, которые усиливают вращающий момент ветроколеса 4 в целом.

Вращающееся ветроколесо 4 своим ведомым кольцом 12 взаимодействует с ведущими колесами 13 одного и более генераторов 14, которые вырабатывают электроэнергию, передаваемую по кабелям 16 к электролинии потребителя.

Кольцевой обод 6 повышает динамические свойства ветроколеса 4, снижая уровень колебаний лопастей 5.

Взаимодействие воздушных масс, проходящих через осевое ветроколесо 4 и через профилированные закрученные плоскости 7, способствует уменьшению вихревых и срывных образований за ветроколесом 4, а следовательно, уменьшает шумовые явления.

Предложенная установка энергетического обеспечения позволяет повысить нагрузочную способность и единичную мощность установки, а следовательно, увеличивается эффективность применения такой конструкции, снижает удельную себестоимость устройства и вырабатываемой электроэнергии, способствует улучшению экологической обстановки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство энергетического обеспечения, состоящее из наземной платформы, поворотного ветроколеса с лопастями, объединенными внешним кольцевым ободом, взаимодействующим с одним и более генераторами электрической энергии, отличающееся тем, что на кольцевом ободе ветроколеса, между чередующимися лопастями по направлению вращения ветроколеса, установлены профилированные закрученные плоскости, которые консолью с минимальным углом атаки _min пристыкованы к консоли предыдущей лопасти ветроколеса, а консолью с максимальным углом атаки _max пристыкованы к консоли последующей лопасти ветроколеса.

Версия для печати
Дата публикации 17.12.2006гг

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