ВЕТРОКОЛЕСО

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в конструкции ветроколес.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство, содержащее вал ротора, подвижные лопасти (см. патент RU №2164623, «Ветроколесо»), принятое за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип относится то, что в известном устройстве лопасти имеют традиционную конструкцию и сопротивление трения не снижается, а предлагаемое решение снижает сопротивление трения потока воздуха, и таким образом позволяет добиваться технического результата.
Сущность полезной модели заключается в следующем: для повышения эффективности работы ветроагрегата желательным является снижение сопротивления трения. В ветроколесах, использующих подъемную силу, снижение сопротивления трения улучшает качество крыла и снижает потери на трение, повышая тем самым коэффициент использования энергии ветра.
Технический результат - повышение эффективности работы ветроагрегата.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном устройстве уменьшается дисбаланс лопастей ветроколеса относительно оси вала и уменьшается угол поворота лопастей в процессе работы ветроколеса с соответствующим увеличением коэффициента полезного действия и ресурса безотказной работы ветроколеса. Особенность заключается в том, что на поверхности лопасти выполнены цилиндрические полости, закрытые перфорированной пластиной. Этим достигается снижение сопротивления трения на поверхности лопасти ветроколеса, а следовательно, это позволит снизить потери на трение и за счет этого повысить эффективность работы ветроколеса.
Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих ветроколесо, позволяет снизить сопротивление трения на поверхности лопасти ветроколеса, что снижает потери на трение, что дает возможность существенно повысить эффективность ветроагрегата в целом.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1. представлена схема глухой демпфирующей полости; на фиг.2. представлена схема поверхности лопасти ветроколеса, обтекаемой воздушным потоком; на фиг.3. представлена схема лопасти ветроколеса; на фиг.4. представлено ветроколесо.
Ветроколесо содержит: цилиндрические полости 1, перфорацию 2, лопасти 3, перфорированную пластину 4, вал 5 ротора.
Ветроколесо содержит цилиндрические полости 1 на поверхности лопасти 3 (фиг.4). Цилиндрические полости 1 закрыты перфорированной пластиной 4 (фиг.2). Перфорированная пластина 4 содержит перфорации 2 (фиг.1, фиг.2). При помощи цилиндрических полостей 1, сообщающихся через перфорацию 2 с потоком воздуха, достигается эффект, способствующий подавлению турбулентных пульсаций (фиг.1).
Работа устройства осуществляется следующим образом. Поток воздуха, движущийся со скоростью w и вращающий лопасти 3 ветроколеса (фиг.4), сообщается с цилиндрической полостью 1 на поверхности лопасти 3 через перфорацию 2, При этом турбулентные пульсации давления (и скорости) потока воздуха вблизи поверхности лопасти 3 приводят к перетеканию некоторой массы воздуха m в полость и обратно. При этом избыточное давление турбулентного моля потока воздуха стравливается в цилиндрическую полость 1, возникает пружинящий эффект (на чертеже фиг.1. символом k обозначена упругость эквивалентной пружины), гасящий турбулентные пульсации, которые будут ослабевать, что приведет к уменьшению сопротивления трения. Таким образом, течение потока воздуха около поверхности лопасти 3 ламинаризуется и сопротивление трения снижается. При этом будут снижаться и потери на трение, а следовательно большая доля энергии ветра будет полезно использоваться и это приведет к вышеуказанному техническому результату - повышению эффективности работы ветроагрегата.