Применение Вихревого Эффекта Для Повышения Эффективности Ветровой Турбины

Abstract

В статье рассмотрена ветровая турбина с вертикальной осью вращения. Актуальностью исследования заключается в разработке нового типа возобновляемого источника энергии ‒ вихревого ветрового устройства с вертикальной осью вращения без механизмов наведения на ветер. Объектом исследования является вихревое ветровое устройство, состоящее из концентратора с криволинейными каналами, концентрирующее поток на лопасти ветроколеса и создающее вихревое движение, которое усиливается тягой вертикальной трубы. Проведен обзор литературных источников, выявлены основныепроблемы действующих ветровых станции с горизонтальной осью вращения, которые включают: необходимость постоянного наведения на ветер, консольное напряжение на месте крепления лопастей, неравномерное вращение ветроколеса. Вихревое ветровое устройство с вертикальной осью вращения позволяет устранить механизмы наведения на ветер, консольное напряжение лопастей, обеспечивает равномерное вращение ветроколеса. Ветроустройство имеет концентратор с криволинейными каналами, концентрирующие поток на лопасти ветроколеса и создающие вихревое движение, которое усиливается тягой вертикальной трубы. Особенностью разработки является создаваемое устойчивое вихревое движение внутри концентратора, обеспечивающее равномерное и устойчивое вращательное движение ветрового колеса при нестабильном ветровом потоке. На основании математического моделирования и экспериментальных исследований были разработаны экспериментальная модель и полупромышленная установка. Поскольку на рынке наблюдается большой интерес к возобновляемым источникам энергии, срочно необходимы надлежащие научно-технические исследования, чтобы выяснить эффективность и безопасность новых разработок, в том числе и в области ветроэнергетики. Ключевые слова: ветер, турбина, вращение, лопасти, колесо.