Ветродвигатель Советский патент 1993 года по МПК F03D1/04 

у

Ё

Использование: в ветроэнергетике для обеспечения электроэнергией различных потребителей. Сущность: ветродвигатель снабжен поворотной опорой 7 и включает турбину 5, установленную на валу электрогенератора 9, корпус с входным конфуэо- ром 1, горловиной 2 и выходным диффузором 3. Диаметр выхода из конфузора 1 определяется из соотношения ,673DBxa667 V/(n-tg(1-d/2))r333, где Овых - диаметр выхода конфузора; Dex - диаметр входа ъ конфузор, м; V - скорость ветра, м/с; п -частота вращения вала генератора, об/мин;/ - угол установки концево- г о сечения лопасти турбины; d Овх/ОВых - втулочное отношение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения электроэнергией различных потребителей..

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов i/r масса.

Не фиг.1 изображена принципиальная схема ветродвигателя на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, поггеречное сечение регулируемого направляющего аппарата при различ- . ных их угловых положениях.

Ветродвигатель содержит корпус с входным конфузором 1 .горловиной 2 и выходным диффузором 3, размещенный в кор- . пусе вал 4, закрепленную на нем в зоне горловины 2 турбину 5, направляющий аппарат 6, установленный перед турбиной 5,

Ветродвигатель снабжен поворотной опорой 7, конфузор 1 установлен на ней, а направляющий аппарат 6 размещен в горловине 2. Направляющий аппарат 6 может быть выполнен регулируемым.

Ветродвигатель может быть снабжен противовесом 8, установленным на передней части конфузора 1.

Диаметр выхода 0Вых конфузора 1 выбирается из условия обеспечения скорости потока воздуха на входе в турбину 5, позволяющей получить .частоту вращения турбины 5, равную номинальной частоте вращения вала стандартного генератора 9. а-именно i

.

V,0.333

2,673Da667

00

о о

ел

00

n --tg/J-d -d2)

f:

где V - расчетная скорость ветра, м/с;

п - номинальная частота вращения вала электрогенератора, об/мин,

/3 - угол установки концевого сечения лопасти турбины,

d )-. 8Т - втулочное отношение турбиивых

ны;

DBT - диаметр втулки турбины, м;

DBX - диаметр входа в конфузор, м, определяемый из условия получения заданной мощности при расчетной скорости ветра, м, из известной зависимости:

V2546 N p Vfl

(1 ,с.45),

где N - мощность электрогенератора, кВт;

р- плотность воздуха, кг/м3;

КГТД ветроагрегата.

Ветродвигатель работает следующим образом.

Поток воздуха, проходя по тракту кон- фузора 1, разгоняется от скорости примерно равной скорости ветра во входном сечении до скорости в выходном сечении, обеспечивающей получение частоты вращения турбины 3, равной номинальной частоте вращения вала электрогенератора 9.

Из конфузора 1 поток воздуха поступает в горловину 2, проходит через межлопаточные каналы направляющего аппарата 6, поступает на лопасти турбины 5, на которой вырабатывается крутящий момент, передаваемый на вал электрогенератора 9. Направляющий аппарат 6 обеспечивает возможность при изменении скорости ветра сохранять постоянство скорости U, за

0

5

0

5

0

счет создания предварительной закрутки поворотом лопаток направляющего аппарата 6, как показано на фиг.2.

Установка ветродвигателя по ветру обеспечивается флюгерным его закреплением на поворотной опоре 7.

Формула изобретения

Овых

-О R71 П ° 667 Г У ТЭ-333

-2,b7J DBX I----------o-J

n -tg/3-(1 -d2) где Овых - диаметр выхода конфузора;

DBX - диаметр входа конфузора;

V - расчетная скорость ветра;

п - номинальная частота вращения вала электрогенератора;

(3 - угол установки концевого сечения лопасти турбины;

D

ВТ

d -к;- - втулочное отношение турбиUBUX

ны;

DBT - диаметр втулки турбины.

2. Ветродвигатель по п. 1,отличающий с я тем, что направляющий аппарат выполнен регулируемым.