uk en-us la eo
ЭНЕРГИУС

Крыльчатый ветрогенератор с раструбом


Чтобы увеличить мощность ветроустановки изобретатели предлагают ставить перед ветроколесом конус (раструб) с тем, чтобы в узкой части данного устройства скорость потока ветра возрастала. Чертеж этого ветрогенератора показан на рисунке. Добившись этого, теоретически, можно значительно повысить мощность, так как согласно теории, мощность ветроустановки пропорциональна кубу скорости ветра.

rastrub

Однако на практике значительно увеличить мощность не получается в силу нескольких причин:

  • на входе в широкую сторону раструба образуется своеобразная воздушная подушка, создаваемая ветроколесом. Из-за этого, скорость в узкой части раструба отличается очень незначительно;
  • эта же воздушная подушка заставляет воздух обтекать конус снаружи, по его внешней стороне, что ведет к потере части ветровой энергии;
  • согласно закону сохранения энергии, для равенства энергии на входе и выходе раструба, потери от трения воздушных частиц о его стенки должны равняться нулю. Иначе потеря части энергии ветрового потока неизбежна.

Сведение потерь к минимуму требует изготовления раструба с предельно малыми углами, что соответственно ведет к значительному увеличению его размеров. Кроме этого, поток ветра должен идти параллельно оси раструба, что в природе, при постоянно изменяющемся направлении ветра, практически невозможно достичь.

В отдельных случаях раструб позволяет уменьшить размеры самого ветроколеса и получить примерно ту же мощность, но это свойство является практически единственным плюсом данных устройств.

Основная проблема заключается в том, что для больших ветрогенераторов с диаметром колеса от 5 метров и больше нужны очень большие раструбы, которые к тому же требуется увязать с головкой ветродвигателя для поворота по ветру. Это вызывает существенное усложнение двигателя. Все вышеперечисленное привело к тому, что подобные ветрогенераторы не нашли практического применения.


С точки зрения теории более правильным шагом для увеличения мощности ветрового потока будет установка раструба с жалюзи за ветроколесом. Именно такую конструкцию ветрогенератора предложил изобретатель Е.М. Фатеев. Чертеж ветрогенератора изображен на рисунке.

rastrub1

Поток воздуха, который обтекает стенки раструба снаружи, увлекает с собой воздушные частицы через жалюзи, создавая тем самым некоторое разрежение воздуха за ветроколесом. Это в свою очередь увеличивает скорость ветрового потока перед и за ветроколесом, увеличивая мощность ветрогенератора.

На практике подобная конструкция действенна лишь для ветрогенераторов малой мощности. Более крупные ветроустановки требуют тяжелого и громоздкого раструба.




BACK NEXT TOP

Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям