Категории
|
Ротор онипко чертежиУникальные чертежи ветрогенератора Онипко: принцип работы и противоречивость конструкцииВетроэнергетика, имевшая невысокую ценность в глазах большинства еще совсем недавно, обретает уверенный подъем и рост. Даже в условиях преобладания слабых и умеренных ветров ведутся серьезные разработки, позволяющие использовать неограниченный природный ресурс с максимальной пользой. Создаются новые, более удачные и эффективные образцы конструкции ветряков, дающие возможность предполагать скорое развитие автономных сельских усадеб. Единственная проблема — высокая стоимость промышленных моделей, ограничивающая спрос на них у населения. В то же время, дороговизна оборудования способствует самостоятельной разработке и изготовлению собственных образцов, позволяющих производить электричество в тех же количествах, или даже больше. Европейская часть континента Евразия, исключая прибрежные зоны, имеет преобладающие слабые и умеренные ветра. Использование ветряков обычных горизонтальных конструкций в большинстве регионов малоэффективно. Ресурс устройства в таких условиях используется на ничтожно малый процент, поэтому эффективность крайне низка. При этом, менее производительные в теории вертикальные модели зачастую выигрывают у горизонтальных, так как имеют более приспособленную для слабых потоков геометрию лопастей, не нуждаются в наведении на ветер, что снижает потери. Тем не менее, разработки в области горизонтальных роторов продолжаются. Созданы различные устройства, дающие высокие показатели на низких скоростях вращения. Основные направления исследований:
Решение вопроса возможно только при одновременном развитии в обоих направлениях, так как ветрогенератор представляет собой комплекс оборудования, работающий в единой системе. Слабый элемент в комплексе снижает его эффективность, что вынуждает подбирать оборудования в максимальном соответствии всех узлов и деталей.
Ветрогенератор конструкции ОнипкоИнтересное решение предложил украинский физик Алексей Онипко. Конструкция горизонтального типа представляет собой пространственную фигуру, внешне напоминающую гигантское сверло. Впервые увидевший этот ротор человек испытывает эстетическое удовольствие, настолько он красив в своей сложности и элегантности. Между тем, устройство предназначено далеко не для декоративных целей. Крыльчатка начинает вращаться уже при скорости ветра 0,3 м/с, делая устройство необычайно чувствительным. Кроме того, отсутствие разрывов значительно снижает шум, возникающий при работе таких устройств. Ротор Онипко практически бесшумен. Также удачно найдена конструкция, использующая поток ветра в пределах окружности крыльчатки целиком. Разработка коллектива Онипко (он работает не в одиночку, трудится целый коллектива) получила широкое признание на Западе. Так, в 2013 году конструкция получила Гран-при на Всемирном конкурсе в Нюрнберге, была признана наиболее удачной и эффективной разработкой в мире. Мировое признание, тем не менее, не способствует пока еще массовому производству ветряка. Разработка находится в стадии подготовки к производству, ведется поиск инвесторов. При этом, отдельные устройства, созданные по схеме Онипко, создаются и успешно работают в некоторых установках. Принцип работыПринцип действия ротора Онипко основан на классических аэродинамических посылках. Изменения коснулись самой идеи вращающихся лопастей. Они превращены в сплошное полотно, не имеющее разрывов в плане, но вытянутое в боковом сечении в конус. В результате получается крыльчатка, максимально эффективно контактирующая с потоком ветра. Площадь контакта имеет наиболее высокую величину из возможных, что позволяет получить высокочувствительный ротор. Параметры спирали оптимальным образом взаимодействуют с потоком, позволяя получить устойчивое вращение при слабых ветрах и вполне уверенно чувствовать себя при скорости ветра, близкой к 40 м/с. В остальном ветрогенератор Онипко не отличается от обычных устройств подобного типа — крыльчатка воздействует на генератор, который заряжает аккумуляторные батареи. Заряд батарей через инвертор подается на приборы потребления. Единственным дополнением является электронный блок, установленный перед выпрямителем и преобразующий частоту в более удобные для аппаратуры 50-100 Гц. Стандартные параметры тока — 220 В 50 Гц — достигаются при скорости вращения в 150 об/мин. Согласно расчетным данным, ветрогенератор Онипко способен развивать от 50 до 10000 Вт мощности. При этом, простым увеличением диаметра крыльчатки обойтись невозможно. По утверждениям разработчиков, каждый типоразмер проходит специальные испытания в аэродинамической трубе и корректируется по итогам испытаний. Это свидетельствует о том, что точной математической модели установки еще не существует, приходится уточнять параметры на практике. Тем не менее, созданные образцы демонстрируют высокие показатели, признанные всеми специалистами в этой области, что дает основания предполагать скорое теоретическое обоснование и описание формы лопастей. Такое обоснование необходимо для производства, иначе изменение размеров может стать причиной ухудшения аэродинамики ротора. Противоречивость конструкцииСпоры о возможностях конструкции Онипко выдавать заявленные параметры на практике ведутся практически с первых дней появления разработки. Мнения специалистов разделились на горячих сторонников изобретения и не менее убежденных противников. Аргументы приверженцев конструкции уже изложены, поэтому следует прислушаться к доводам противников разработки. Прежде всего, критике подвергают диапазон скоростей ветра. Здесь аргументы весьма серьезны, так как в расчете мощности крыльчатки участвует квадрат скорости. Слишком малые значения способны настолько снизить эффективность, что никакая конструкция не увеличит ее. Кроме того, все параметры, заявленные конструктором, учтены без нагрузки. Противники конструкции видят в этом единственное объяснение — ротор под нагрузкой вращаться не будет. Вторым сомнительным моментом представляется утверждение о высоком коэффициенте использования энергии ветра. Здесь крыльчатка рассматривается как вариант парусного ротора с неизменяемой геометрией лопастей. С этой точки зрения ротор Онипко является устройством, предназначенным для использования со строго определенной скоростью потока. Величина поверхности соприкосновения с ветром также не имеет важного значения, поскольку поток не создает фронтальной нагрузки, а обтекает лопасти, поэтому воздействие косвенное. Отсутствие точных данных о мощности и подтверждающих это мероприятий нет. Эти доводы относятся к наиболее серьезным и подтверждаемым математически. Противники конструкции также высказывают вполне обоснованные возражения против других утверждений разработчиков конструкции об универсальности крыльчатки, ее огромном потенциале и диапазоне мощности. Если учесть, что расчетный КПД любого ветрогенератора не может превышать 53 %, то многие заявления конструкторов представляются слишком смелыми, преувеличенными. Основная причина сомнений — закрытость подробной и точной информации по ветряку. Нет промышленных образцов, не существует точной математической модели крыльчатки. Купить готовую установку невозможно, на обращения коллектив создателей устройства реагирует уклончиво и туманно. ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Создаем ветрогенератор из мотор-колеса своими руками По мнению многих, это выглядит довольно странно. Подозревают, что данная разработка не более, чем коммерческий прием, создающий шум из ничего. Тем не менее, существуют ролики, демонстрирующие работу ротора в достаточно сложных условиях. Практика покажет, насколько правы те и другие. Чертежи ротораИзобретатель не предоставляет подробные чертежи своих разработок, но в качестве модели для построения лопастей использован принцип математической спирали:
Именно по этой кривой строится каждая из трех лопасть крыльчатки, в сумме образуя сплошную поверхность, близкую по очертаниям при взгляде сбоку к форме конуса. Спираль строится на основе золотого сечения, три лопасти образуют угол между осями в 120°. Конструкторы считают возможным использование множества вариантов изготовления лопастей, главным условием считая использование архимедова винта в качестве основы.
Такое обилие возможностей увеличивает шансы самодеятельных изготовителей ветряков, нуждающихся в создании устройства для своих нужд. Ветрогенератор Онипко своими рукамиСоздание ротора Онипко для своих нужд — достаточно сложная задача. Конструкторы в качестве генератора используют мотор-колесо, что имеется в наличии не у всех. Но основная проблема, встающая перед самодеятельным изготовителем — создание сложных криволинейных поверхностей, их точное соединение и качественная балансировка колеса. Для создателя подобной конструкции наиболее правильным вариантом станет создание качественного шаблона и создание крыльчатки из стеклопластика. Эта методика позволит изготовить легкое и достаточно точно выполненное колесо. Сами разработчики первые рабочие модели создавали из пенопласта и стеклоткани, поэтому наиболее разумно будет последовать их примеру. Представляется нерациональным создавать ротор малой площади. Учитывая угол наклона потока по отношению к точкам поверхности лопастей, следует создать достаточно большое колесо, способное развивать мощность, соответствующую потребностям генератора. Использование мотор-колеса, которое применили конструкторы, не обязательно, можно приспособить любой тихоходный образец, не создающий значительной нагрузки на валу ротора. Создание рабочей модели ротора Онипко — сплошной эксперимент от начала до конца. Отсутствие точных данных или чертежей открывает путь для творческой фантазии. Вполне возможно, что кому-нибудь удастся создать модель, полностью подтверждающую заявленные показатели и наглядно демонстрирующую возможности устройства. Рекомендуемые товарыРотор Онипко: описание, принцип работы, характеристикиРотор Онипко представляет собой ветровой генератор, который функционирует по принципу горизонтально-осевого ветряка под давлением силы ветра. Несмотря на то что эти агрегаты позиционируются как полноценная замена штатных устройств, их эффективность составляет всего 20 процентов. При этом затраты на установку и эксплуатацию весьма существенные. Рассмотрим особенности этих устройств и их возможности.
ПрезентацияРотор Онипко – это ветряной генератор, который включает в себя части вертикальных установок, при этом он работает с осевой горизонтальной нагрузкой. Сколько энергии вырабатывает этот агрегат, достоверно не известно. По большому счету, это приспособление рекламировано как экономный вариант получения энергии. Однако его стоимость и соответствие показателям эффективности все еще находятся под большим вопросом. Производитель презентует ветрогенератор Онипко как одну из лучших альтернатив при выработке аналоговой электроэнергии. Тем не менее конкретные факты свидетельствуют о том, что устройство пока не пользуется особым спросом. Во многом это обусловлено немалой стоимостью, сложностью монтажа и не очень высоким коэффициентом полезного действия. Работа рассматриваемого агрегата заключается во вращении лопастей установки под воздействием ветра. Средний показатель выработки электроэнергии составляет до 3 м/с. Этот параметр ротора Онипко обуславливается при наличии правильно подобного генератора и мощности ветра не менее 0,3 м/с. Вращение агрегата при этом будет незначительным, его вполне реально остановить рукой. Такой тяги может хватить на работу лампочки с минимальными потребительскими характеристиками. Чертежи ротора Онипко и его фото наглядно показывают, что агрегат имеет диаметр около ста сантиметров. При мощности ветрового потока 2 метра в секунду КПД устройства составляет не более 20 процентов. В результате выходит мощность около 50 ватт. Роторный механизм преобразует механическую энергию в рабочий аналог, который может составлять до 8-10 ватт с одного генератора.
ОсобенностиУкраинская академия наук, в которой был создан рассматриваемый агрегат, презентует приспособление как инновационную модель на рынке. Однако ветряной генератор не является особым новаторством. Единственная его особенность – оригинальная конструкция и принцип двойного действия. Тем не менее аналогичные ветряки не составит труда переделать таким образом, чтобы была возможность эффективной работы не только при сильном порыве, но и при слабом ветре. Производитель утверждает, что ротор Онипко совершенно бесшумен. Но в этом есть доля маркетингового хода. Дело в том, что все бытовые ветряные генераторы при работе не создают громких звуков. Определенная шумность наблюдается лишь на больших оборотах, и то она не превышает шума деревьев в ветреную погоду. Тихоходные ветряки не слышны при работе, но и энергии они вырабатывают меньше при одинаковых габаритах. КонструкцияПоскольку рассматриваемое изделие представляет собой ветрогенератор с жесткими парусами, которые не меняют угол наклона в зависимости от силы ветра, максимальный КПД возможен только при определенной силе потока ветра. Коэффициент полезного действия также зависит от аэродинамики объекта и пропускной способности. Ротор ветрогенератора Онипко – это плотный спиральный диск, следовательно, нарастающий поток упирается в своеобразную «подушку», и часть ветра просто уходит в стороны. КПД рассматриваемого агрегата составляет не более 0.25%. Работает он за счет давления ветра и подъемной силы. Например, при ветре 6 метров в секунду скорость вращения метрового ротора будет порядка 80 оборотов в минуту. Стоит отметить, что современные аналоги способны выдавать до 500 вращений в минуту. Это значит, что ветрогенератор Онипко должен быть в 8-9 раз больше и дороже для возможности выдачи такого же количества энергии.
МощностьДанное оборудование обладает незначительной мощностью на единицу веса. Ротор диаметром 1000 миллиметров имеет массу порядка 50 килограммов, в то время как вес трехлопастного классического ветрогенератора не превышает 6 кг. Несложно подсчитать, что цена ротора Онипко будет на порядок выше. Ориентировочная стоимость агрегата составит около одной тысячи долларов, не считая сопровождающих элементов. Разработчик утверждает, что диапазон мощностей устройства варьируется в пределах 50-10000 Вт. Этот показатель зависит от размера рабочей части. Рассматриваемый ветровой генератор при установке не требует высокой мачты. Однако она и не обязательна при монтаже других ветряков. Просто на малой высоте ухудшается показатель выработки оборудования по причине слабого завихрения и незначительного потока ветра. Чем выше мачта, тем стабильнее и равномернее воздействуют на лопасти воздушные массы. ТурбинаРазработчик утверждает, что рабочая площадь турбины значительно превосходит по эффективности поверхность классического аналога идентичных габаритов, поскольку в работе дополнительно участвует энергия давления ветрового потока.
Это не совсем правда, поскольку основная часть ветра сваливается с рабочего колеса. Связано это с тем, что ротор не пропускает через себя поток, образуя воздушную шапку. Убедиться в этом можно, если в аэродинамической трубе подавать давление на ветряное колесо с подсвеченным дымом. С учетом низких оборотов ветроколеса ротор Онипко за определенный промежуток времени агрегирует с малым количеством ветра. К примеру, стандартный трехлопастной винт при одинаковом воздушном давлении имеет оборотистость в 4-5 раз выше скорости ветра. Следовательно, за единицу времени он обрабатывает большое количество воздушных масс. При этом ветер проходит через колесо без торможения новых потоков. Материал изготовленияПроизводство ветрогенераторов этого типа предполагает изготовление ветряного колеса из металла, композитного волокна или пластика. Низкая шумность позволяет устанавливать агрегат в непосредственной близости от жилья. Однако это все можно сказать и о классических ветряках. На удалении монтируются только промышленные аналоги, которые создают значительную низкочастотную вибрацию. Оборудование мощностью до 1000 кВт вполне можно монтировать рядом с домами. ХарактеристикиНиже приведены основные параметры рассматриваемого ветрогенератора:
О разработчикеРазработал рассматриваемый агрегат доктор технических наук Алексей Онипко. Ветрогенератор отличается необычной формой и бесшумной работой. Над разработкой своего детища ученый провел десять лет. Начинал он конструировать новый ветряк в компании внуков и энтузиастов. Сам процесс изготовления ротора не сложен, однако требует особой точности в соблюдении размеров. Конструктор утверждает, что даже при незначительном отклонении, до 5 мм, эффективность работы устройства снижается до 30 процентов. Член академии наук за свое изобретение получил множество наград, в том числе медаль Леонардо да Винчи, премию «Зеленый Оскар». Алексей Онипко отмечает, что его ноу-хау заинтересовало иностранных коллег из Эстонии, Казахстана, Азербайджана и Европы. А с немцами ученый заключил договор, в котором указано, что для использования ротора в Европе завод по его производству должен быть построен на Украине. Инженер отмечает, что на родине его изобретение никого не интересует. Однако ученый не теряет оптимизма и надеется дождаться серийного производства.
ТестированиеДля наглядной презентации возможностей новой ветряной установки конструктор рядом со своим детищем установил классический ветряк. Он утверждает, что в ходе эксплуатации обеих версий при сильном потоке ветра традиционная модель издавала больше шума и полностью стопорилась, когда скорость воздушного потока приближалась к минимуму. Ротор Онипко в аналогичных условиях продолжал работать и не создавал шума. Для проведения тестов ученый приспособил в мастерской аэродинамическую трубу, в которой ветряной поток разгоняется до 15 метров в секунду. Для наглядности в ней используются прозрачные модификации ветряка. Европейские коллеги после долгих сомнений смогли убедиться в безопасности приспособления для птиц и бесшумной его работе, что дает возможность монтировать оборудование на балконах и крышах домов.
В завершениеПо большому счету, ветрогенератор, созданный А. Онипко, представляет собой установку, совмещающую элементы вертикальных ветряков, однако работает он по принципу горизонтально-осевого оборудования. Поскольку серийного производства этого приспособления нет, сложно проверить на практике количество вырабатываемой энергии в зависимости от скорости ветра. Хочется надеяться, что данное изобретение действительно практично и экономно. Однако точно это узнать можно после объективного тестирования и расчета точных технических показателей. Ветрогенератор ОнипкоОзнакомиться с концепцией Новинки технологий Форум Таблица МенделееваВетрогенератор Онипко работает бесшумно в отличие от лопастных ветрогенераторов, инфразвук, издаваемый которыми, неблагоприятно действуют на все живое в округе. Благодаря золотому сечению ветрогенератор Онипко практически полностью использует энергию ветра и работает при средней и малой скорости ветра — от 0,3 м/с. Описание Преимущества Описание:Основной частью ветрогенератора Онипко — его особенностью является ротор особой формы, использование которого позволило А.Ф. Онипко преодолеть некоторые недостатки, свойственные получению электроэнергии с помощью традиционных ветроэнергетических установок. Ветрогенераторная установка Онипко помимо ротора состоит из тихоходного генератора, блока управления и инвертора с аккумулятором. Конструкция ротора и расчет его лопастей сделаны на основании золотого сечения.
Благодаря золотому сечению ветрогенератор Онипко практически полностью использует энергию ветра и работает при средней и малой скорости ветра — от 0,3 м/с. Пропорциональное увеличение размеров турбины не приводит однозначно к увеличению вырабатываемой мощности, поэтому конфигурацию лопастей для каждого диаметра разрабатывают с учетом испытаний в аэродинамической трубе. Для изготовления ротора можно использовать металл, композитные материалы, легкий пластик. Многофазный генератор имеет КПД 0,98, частота вращения от 10-100 об/мин. Вращение без нагрузки в ветрогенераторе Онипко требует усилия всего 0,001 нм, что в 500 раз меньше, чем у обычного ветрогенератора с металлическим сердечником. От редуктора разработчики ветрогенератора Онипко отказались, так как он забирает до 20% энергии и создает проблемы в морозную погоду. Электронный блок преобразует напряжение с непостоянной низкой частотой в напряжение 50 — 100 кГц, выпрямляет, регулирует для подачи на аккумулятор. Инвертор преобразует напряжение в стандартное номиналом 220 Вольт с частотой 50 Гц. При оборотах ротора начиная с 10 об/мин ток поступает в аккумулятор (суперконденсатор). Номинал (220 Вольт с частотой 50 Гц) приходится на 150 об/мин. Ветрогенератор Онипко может вырабатывать, в зависимости от диаметра, от 50 до 10 000 ватт. Стоимость киловатта установленной мощности в ветрогенераторе Онипко существенно ниже, чем в традиционных ветрогенераторах. Ветрогенератор Онипко можно установить на крыше дома, на мачте выше деревьев, в техническом этаже. Место для установки ветрогенератора выбирают таким образом, чтобы направление горизонтальной оси совпадало с направлением преобладающих в данном месте ветров. Преимущества:— диапазон рабочей скорости ветра от 0,3 до 20 м/с. Другие установки только начинают вращаться при скорости ветра 3-5 м/с, а заявленную мощность могут давать от 10 м/с, — ветрогенератор Онипко работает бесшумно в отличие от лопастных, инфразвук, издаваемый которыми, неблагоприятно действуют на все живое в округе, — необычная форма лопастей позволяет эффективно и без сопротивления использовать всю их поверхность, исключен эффект аэродинамического торможения, что делает коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) близким к 0,9 при обычных 0,3-0,45, — подъем на большую высоту не требуется, может эффективно работать в непосредственной близости к поверхности, используя потоки, возникающие от разности температуры и давления, — приспособлен к резкому изменению скорости и направлению ветрового потока, — высокий коэффициент преобразования энергии ветра, близкий к 0,9, — широкий диапазон мощностей от 50 до 10 000 Вт, — не требует высокой мачты, — в отличие от обычных ветровых турбин, которые используют эффект подъемной силы крыла, ветрогенератор Онипко дополнительно использует энергию давления ветра, — рабочая поверхность турбины Онипко существенно превосходит эффективную площадь классической лопастной турбины аналогичного диаметра, — турбина может изготавливаться из металла, армированного стекловолокна (композит) или пластмассы, — ветрогенератор Онипко не создает шумы и может устанавливаться рядом с местом нахождения или проживания человека. Примечание: описание технологии на примере ветрогенератора Онипко. Ознакомиться с концепцией Новинки технологий Форум Таблица Менделеева карта сайта горизонтальный ветрогенератор онипко купить для слабых ветров цена чертежи схемы своими руками чертежи видео украинский ветрогенератор алексея онипко с горизонтальной осью вращения где купить для слабых малых ветров 2квт 4 квт купить вертикальный или горизонтальный ветрогенератор украинского изобретателя онипко для дома в украине горизонтальные ветрогенераторы цены с горизонтальной осью вращения российского производства горизонтального типа своими руками алексей онипко ветрогенератор купить цена крыльчатка для горизонтального ветрогенератора продажа ветрогенераторы горизонтальный улан удэ какой ветрогенератор лучше вертикальный или горизонтальный ветрогенератор средний ветер comments powered by HyperCommentsУниверсальный ротор онипкоИзобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к производству роторов для ветродвигателей, гидротурбин, гребных винтов, вентиляторов и летательных аппаратов. Известен ротор (п. RU №2419726, F03D 1/00), который содержит самое меньшее две дугообразные лопасти, которые расположены отдельно вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом в виде ступицы с валом, расположенным вдоль оси вращения ротора. Вогнутая боковая поверхность дугообразной лопасти связана своими краями с выгнутой боковой поверхностью дугообразной лопасти. Линия связи поверхностей лопастей возле их верхнего края, расположенного напротив энергетического потока вдоль оси вращения ротора, без крутых изгибов и углов наклонена от оси вращения ротора по направлению к основанию этой лопасти и к оси вращения ротора. Совпадают с существенными признаками известного ротора самое меньшее две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ротора. Вогнутая боковая поверхность дугообразной лопасти связана своим краем с верхним краем выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти по линии, которая без крутых изгибов и углов наклонена от оси вращения ротора по направлению к основанию этой лопасти и к оси вращения ротора. При вращении лопасти известного ротора часть энергетического потока образует непосредственно за верхним краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти турбулентные потоки чрезмерной интенсивности, что способствует чрезмерному обмену энергией этой части энергетического потока и лопасти и, как следствие, чрезмерному торможению лопасти. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного ротора, у которого путем изменения конструкции уменьшена интенсивность турбулентных потоков за верхним краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти, их обмен энергией с лопастью и, как следствие, уменьшено торможение лопасти. Известен ротор (п. WO2012112075, F03D 1/06), выбранный как ближайший аналог, который содержит самое меньшее две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом в виде диска с валом, расположенным вдоль оси вращения ротора. Образующая выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти расположена в плоскости, которая параллельна оси вращения ротора. Верхний край выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан с краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти, которая выполнена параллельно ее выгнутой боковой поверхности. Совпадают с существенными признаками известного ротора самое меньшее две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ротора. Образующая выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти расположена близко к плоскости, которая параллельна оси вращения ротора. Верхний край выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан с краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти. Недостаток известного ротора состоит в том, что при его использовании энергетический поток взаимодействует с фронтальным препятствием и на вогнутую поверхность лопастей действует преимущественно турбулентный энергетический поток, что приводит к увеличению потерь энергии энергетического потока. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного ротора, у которого путем изменения конструкции энергетический поток прямо взаимодействует с вогнутой поверхностью лопастей, что обеспечивает уменьшение потерь энергии энергетического потока. Поставленные задачи решаются тем, что в универсальном роторе, который содержит как минимум две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ротора, образующая выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти расположена близко к плоскости, которая параллельна оси вращения ротора, верхний край выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан с краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти, согласно изобретению вогнутая поверхность дугообразной лопасти без крутых изгибов и углов наклонена от оси вращения ротора в направлении к основанию этой лопасти, связь края вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти с верхним краем выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти выполнена под углом, противоположный край вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан под углом с выгнутой боковой поверхностью смежной дугообразной лопасти. Совокупность приведенных основных признаков универсального ротора обеспечивает уменьшение интенсивности турбулентных потоков за верхним краем дугообразной лопасти благодаря расположению выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти параллельно оси вращения ротора и направлению энергетического потока. Также энергетический поток прямо и эффективно взаимодействует с вогнутой поверхностью каждой дугообразной лопасти благодаря расположению этой поверхности под углом к оси вращения ротора и направлению энергетического потока. При этом универсальный ротор, который заявляется, не только объединяет положительные качества аналогов. Благодаря соединению без крутых изгибов и углов наклоненной вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти с выгнутой боковой поверхностью смежной дугообразной лопасти, образующая которой параллельна оси вращения ротора, образуется дополнительный положительный эффект - энергетический поток направляют на край ометаемой плоскости ротора без образования чрезмерной его турбулентности и перед выходом за границы этой плоскости он дополнительно отдает свою энергию для вращения ротора. Этот эффект увеличивается при оптимальном увеличении числа лопастей, что определяют известными средствами конструирования. На фиг. 1 схематически изображен универсальный ротор, на фиг. 2 - его вид сверху. Универсальный ротор содержит три дугообразные лопасти с выгнутыми боковыми поверхностями 1 и вогнутыми боковыми поверхностями 2, которые расположены вокруг оси 3 вращения ротора и связаны возле своего основания с валом 4. Вал 4 может быть крепежным элементом дугообразных лопастей по их высоте, а также соединенным с электрогенератором или двигателем, которые не показаны. Образующая выгнутой боковой поверхности 1 расположена близко к плоскости, которая параллельна оси 3. Вогнутая боковая поверхность 2 без крутых изгибов и углов наклонена от оси 3 в направлении к основанию дугообразной лопасти, причем один край вогнутой боковой поверхности 2 связан с верхним краем выгнутой боковой поверхности 1, а противоположный край вогнутой боковой поверхности 2 связан с выгнутой боковой поверхностью 1 смежной дугообразной лопасти. Универсальный ротор работает следующим образом. При использовании универсального ротора в составе ветродвигателя его располагают горизонтально навстречу ветровому потоку. Ветровой поток падает под углом на вогнутые боковые поверхности 2 дугообразных лопастей и передает им часть своей механической энергии. Вследствие этого универсальный ротор, показанный на чертежах, вращается на валу 4 вокруг оси 3 против часовой стрелки. При этом действие ветрового потока на выгнутые боковые поверхности 1 ограничено незначительными за мощностью рассеянными потоками. Таким образом достигается эффективное преобразование движения ветрового потока во вращательное движение универсального ротора. Аналогично изложенному выше универсальный ротор может работать как деталь турбины малой или большой гидроэлектростанции. При использовании универсального ротора, например, как детали вентилятора, гребного винта судна или геликоптера, его вал соединяют с двигателем. Универсальный ротор, который заявляется, прошел успешно экспериментальные испытания, которые показали его способность вращаться при скорости ветрового потока меньше 0,3 м/с, а также при скоростях, существующих на участках промышленных ветроэлектростанций. Универсальный ротор, содержащий как минимум две дугообразные лопасти, которые расположены вокруг оси вращения ротора и каждая из которых связана с крепежным элементом, расположенным вдоль оси вращения ротора, образующая выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти расположена близко к плоскости, которая параллельна оси вращения ротора, верхний край выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан с краем вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти, отличающийся тем, что вогнутая поверхность дугообразной лопасти без крутых изгибов и углов наклонена от оси вращения ротора в направлении к основанию этой лопасти, связь края вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти с верхним краем выгнутой боковой поверхности дугообразной лопасти выполнена под углом, противоположный край вогнутой боковой поверхности дугообразной лопасти связан под углом с выгнутой боковой поверхностью смежной дугообразной лопасти. |
|
