Ротор ветродвигателя Советский патент 1993 года по МПК F03D7/04 

Изобретение относится к гидро-ветроэ- нергетике и может быть использовано в качестве приводного двигателя ветро- и гидроагрегатов.

Цель изобретения - снижение околовтулочных и концевых потерь лопастного ветродвигателя, повышение общей эффективности преобразования энергии ветра.

Указанная цель достигается, во-первых, за счет жесткой установки на ступице, почти во флюгерном положении, лопастей эллип- сного сечения и устройством на их боковых поверхностях продольных щелей соединенных каналами с системой центробежного отсоса воздуха. При этом свободные концы лопастей в результате винтовой крутки устанавливаются на некоторый угол, например на - 45°, а начатая крутка жестко закрепленных лопастей продолжается на крыльевом профиле выдвижных лопастей, что в режиме полного выдвижения дает совпадение их концевых хорд с плоскостью вращения. Во-вторых, сопла выдвижных лопастей направлены под углом в сторону их задней уромки и снабжены, в крайнем случае, одной продольной перегородкой, на каждой

стороне которой под разными углами установлены направляющие лопатки.

Концентричное и согласованное расположение в едином устройстве ветропреоб- разователей различных систем позволяет хорошо взаимоусиливать работу одного другим, равно как и взаимокомпенсировзть их недостатки. Так, размещение в центре сметаемой поверхности высокомоментных и мало зависящих от быстроходности, хорошо обтекаемых цилиндров Кусто, способствует ускорению обтекания околовтулочной зоны и создает условия более равномерного перераспределения нагрузки по коакси- ально расположенным площадям ометае- мой поверхности. Следовательно, ее периферийную часть, сметаемую менее жесткими крыльевыми лопастями можно разгрузить, так как избыточная нагрузка приводит обычно к чрезмерной турбулиза- ции потока и росту концевых потерь, Важным элементом снижения таких потерь является веерообразное и послойное истечение из концевых сопел, позволяющее аэродинамическим путем изолировать концевые зоны высокого и низкого давления и воспрепятствовать зарождению мощных

00

со

со

присоединительных вихрей. А со снижением вихреобразования значительно повысится быстроходность ветродвигателя и, соответственно, уменьшится проницаемость сметаемой поверхности в зоне ее периферийного кольца, что может служить своеобразным концентратором потока для осевой части.,-..

На фиг. 1 изображен боковой вид ротора ветродвигателя; на фиг. 2 - верхняя часть - вид ротора сзади, нижняя - вид спереди; на фиг. 3 - вид ротора сверху; на фиг. 4 - схема работы ротора; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1. ;

Изобретение выполняется следующим образом. Ротор ветродвигателя содержит ступицу 1, к которой жестко прикреплены эллйпснЪго сечения лопасти 2, во внутренних каналах которых имеют возможность радиально перемещаться лопасти крыльевого профиля 3. На обращенных в сторону вращения поверхностях лопастей 2 выполнены главные всасывающие отверстия 4, а на концах лопастей 3 - многощелевые сопла 5, перегороженные направляющими лопатками разных углов установки. Дополнительно на жестко закрепленных лопастях 2

выполнены вспомогательные отверстия 6 для отсоса пограничного слоя.

Формула изобретения

1. Ротор ветродвигателя, содержащий ступицу и жестко закрепленные на ней полые лопасти, в каждой из которых установлена с возможностью радиального перемещения выдвижная лопасть, имеющая концевое сопло, сообщенное с полостью лопартй, о т л и ч а ю щ и и с я тем; чтбК с целью повышения эффективности преобразования энергии ветра/полые и выдвижные лопасти скручены равномерно по

Длине, каждая из полых лодастей имеет в своих поперечных сечениях форму эллипса и отверстия в hoBepxHoCTHi размещенные по длине лоласти вдоль ее кромок, причём большая ось эллипса сечения, сопряженнрго со ступицей, параллельна оси пйслед-;

ней.. .;;......;::.:. j - ;:- ;: J.V .; vv- ;;.-i- :-- 2. Ротор по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что концевое сопло каждой выдвижной лопасти направлено в сторону ее задней

кромки, снабжено по меньшей мере одной продольной перегородкой и отклоняющими элементами разных углов установки. А -А

4

fc

Использование: в лопастях ветродвигателей с управляемой циркуляцией. Сущность изобретения: поперечное сечение полых и выдвижных лопастей имеет форму эллипса. Лопасти равномерно скручены по длине и имеют отверстия, размещенные вдоль кромок для управления циркуляцией, 1 з.п. ф-лы, 5 ил.