Власники патенту RU 2329399:
Бурмістров Євген Олександрович (RU)
Винахід відноситься до вітроенергетичним пристроїв і може бути використано в зонах зі сприятливим вітровим режимом. В основу конструкції аеротурбінні покладено порожнистий несе вал-циліндр, виконаний суцільним або з отворами на його корпусі. Зовні кріпляться лопаті у вигляді полуцилиндров таким чином, що вал-циліндр виявляється вписаним у внутрішні кінці лопатей. Зовнішні кінці лопатей, скріплені в декількох місцях по довжині турбіни вузькими кільцями-обручами або поперечними дисками, утворюють багатолопатеве суцільний або секційний циліндр. Усередині вала-циліндра проходить вісь, жорстко скріплена з несучим валом-циліндром через перехідники. На торцях багатолопатеву циліндра кріпляться конусні обтічники, нанизані на виступаючі кінці несучого вала-циліндра. Підставами обтекателей є кільцеві диски, жорстко скріплені з торцями лопатей. Обтекатели виконані порожніми, і всередині них може міститися нерухомий баласт для створення необхідного моменту інерції. При простоті конструкції і значних ККД аеротурбінні може застосовуватися в якості приводу для електрогенераторів, насосних станцій та інших механізмів і машин. 2 мул.
Винахід відноситься до пристроїв малої вітроенергетики і може застосовуватися в зонах зі сприятливим вітровим режимом.
Технічним результатом винаходу є спрощення конструкції і підвищення ККД.
Зазначений технічний результат досягається тим, що аеротурбінні для використання енергії повітряних потоків, що містить розташовану вертикально, перпендикулярно повітряному потоку вісь і лопаті, закріплені на ній на верхньому і нижньому поясах, забезпечена порожнистим несучим валом-циліндром, суцільним або з отворами на його корпусі, усередині якого проходить вісь, поєднана нерухомо з несучим валом-циліндром через перехідники, розташовані на кінцях несучого вала-циліндра, а зовні, за його утворює по всій довжині або секційно, кріпляться лопаті у вигляді полуцилиндров, діаметр яких більший за діаметр несучого вала-циліндра, розміщені таким чином, що несе вал-циліндр вписується у внутрішні кінці цих лопатей, а їх зовнішні кінці, скріплені між собою в декількох місцях по довжині аеротурбінні вузькими кільцями-обручами або поперечними дисками, утворюють суцільний або секційний багатолопатеве циліндр, підставами якого є підстави порожнистих усічених конусних обтекателей, нанизаних на кінці несе вала-циліндра, жорстко пов'язані з торцями лопатей так ж, як і поперечні кільцеві диски, що розділяють аеротурбінні на секції, причому в порожніх ємностях обтекателей може розміщуватися в разі потреби нерухомий баласт.
На фіг.1 показаний загальний вид з частковими вирізами, а на фіг.2 - її поперечний переріз.
В основі конструкції аеротурбінні покладено порожнистий несе вал-циліндр 3 суцільний або з отворами в його корпусі 9, всередині якого проходить вісь 1, поєднана нерухомо з несучим валом-циліндром 3 через перехідники 7, розташовані по кінцях несучого вала-циліндра 3. Зовні вала- циліндра 3 по його утворює по всій довжині або секційно, в залежності від габаритів аеротурбінні, кріпляться лопаті 4 в вигляді полуцилиндров, діаметр яких більший за діаметр несучого вала-циліндра, розміщені таким чином, що несе вал-циліндр 3 вписується у внутрі нніе кінці цих лопатей 4, а їх зовнішні кінці, скріплені в декількох місцях по довжині аеротурбінні вузькими кільцями-обручами 5 або поперечними кільцевими дисками 8, утворюють собою суцільний або секційний багатолопатеве циліндр (фіг.2), підставами якого є кільцеві диски 8 порожніх усічених конусних обтекателей 2, нанизаних на кінці несе вала-циліндра 3 і жорстко пов'язаних з торцями лопатей 4 так само, як і поперечні диски 8, що розділяють корпус аеротурбінні на секції. У порожніх ємкостях обтекателей 2 може міститися нерухомий баласт для створення необхідного моменту інерції в разі використання легких матеріалів конструкції аеротурбінні.
Вісь обертання аеротурбінні встановлюється вертикально, перпендикулярно повітряному потоку, і з'єднується своїм нижнім кінцем з навантаженням. Верхньою частиною аеротурбінні підвішується на підшипниках 6 до горизонтальних конструкцій 10.
Принцип дії аеротурбінні наступний. В результаті різниці опорів, створюваної опуклими і увігнутими поверхнями лопатей-полуцилиндров 4 набігав потоку повітря, виникає момент обертання Мвр (фіг.2) аеротурбінні. Якщо ж в корпусі 9 несе вала-циліндра 3 існують отвори, то потік повітря, проходячи всередині аеротурбінні по межлопастним просторів і отворів в корпусі полого несе вала-циліндра з напірної і розрядженою сторін аеротурбінні і діючи на лопаті 4, створює додатковий момент обертання. Таким чином, всі лопаті аеротурбінні одночасно беруть участь в робочому процесі, перетворюючи енергію поступального руху потоку повітря в енергію обертання. Причому ККД аеротурбінні в даному випадку буде значно вище ККД аеротурбінні без отворів на корпусі несе вала-циліндра, так як виходить з порожнини вала-циліндра потік активізує залишилися, незадіяні прямим потоком повітря, лопаті аеротурбінні. У той же час, очевидно, що наявність отворів в підлогою несе валі-циліндрі знижує механічну міцність його, призводить до збільшення габаритів вала-циліндра і сприяє виникненню свисту навіть при невращающейся аеротурбінні.
Односпрямованість обертання аеротурбінні зберігається при будь-яких напрямках вітру. Для запобігання же односпрямованість силових моментів, що виникають на опорних конструкціях 10 групою працюють аеротурбінні, необхідно, щоб оточуючі аеротурбінні оберталися в різні боки, тобто вигин їх лопатей був різноспрямованим.
Розміри лопатей можуть бути більше і менше довжини дуги напівциліндра. Як видно на фіг.2, зі збільшенням їх довжини відстань у зовнішніх кінців звужується (а-в фіг.2), що може утруднити вільну циркуляцію повітря при великих швидкостях вітру. Однак це обмеження сприяє стійкості роботи аеротурбінні при таких аномаліях, так як при подовжених лопатях аеротурбінні вона набуває форму циліндра з більш меншим коефіцієнтом опору набігаючого потоку повітря. Найбільша ж ширина вхідного межлопастное простору (А'-в 'фіг.8) можлива у аеротурбінні з укороченими лопатями і, отже, з меншим їх діаметром (див. Пунктир на фіг.2). Однак такі аеротурбінні можуть по ККД не поступатися аеротурбінні з довгими лопатями, якщо на корпусі несе вала-циліндра будуть великі отвори, що сприяють збільшенню об'ємної витрати повітря, що проходить по межлопастное простору.
Аеротурбінні може застосовуватися в якості приводу для електрогенераторів, насосних станцій та інших механізмів і машин.
Аеротурбінні для використання енергії повітряних потоків, що містить розташовану вертикально, перпендикулярно повітряному потоку вісь і лопаті, закріплені на ній на верхньому і нижньому поясах, що відрізняється тим, що в основі її конструкції покладено порожнистий несе вал-циліндр, суцільний або з отворами на його корпусі, всередині якого проходить вісь, поєднана нерухомо з несучим валом-циліндром через перехідники, розташовані на кінцях несучого вала-циліндра, а зовні, за його утворює по всій довжині або секційно, кріпляться лопаті в вид полуцилиндров, діаметр яких більший за діаметр несучого вала-циліндра, розміщені таким чином, що несе вал-циліндр вписується у внутрішні кінці цих лопатей, а їх зовнішні кінці, скріплені між собою в декількох місцях по довжині аеротурбінні вузькими кільцями-обручами або поперечними дисками, утворюють собою суцільний або секційний багатолопатеве циліндр, підставами якого є підстави порожнистих усічених конусних обтекателей, нанизаних на кінці несе вала-циліндра і жорстко пов'язані з торцями лопатей також, як і поперечні кільцеві диски, що розділяють аеротурбінні на секції, причому в порожніх ємностях обтекателей може розміщуватися в разі потреби нерухомий баласт.