Исследование влияния концентратора воздушного потока на энергетические показатели модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя
Автор: Алексеенко Виталий Алексеевич, Сидельников Дмитрий Алексеевич, Капов Султан Нануович, Иноценко Виктор Александрович, Шабаев Евгений Адимович
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование
Статья в выпуске: 3 (51), 2020 года.
Бесплатный доступ
Ветроэлектрические станции рентабельны при среднегодовой скорости ветра больше 5 м/с. Одним из способов повышения их эффективности в регионах с малыми среднегодовыми скоростями ветра является использование концентраторов воздушного потока. Распространение концентраторов воздушного потока сдерживается отсутствием данных о их влиянии на основные энергетические характеристики ветроэлектрических станций. Испытание предусматривает определение энергетических показателей модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя с концентратором воздушного потока в зависимости от угла установки на нем плоских вертикальных направителей с использованием аэродинамический трубы. Для достижения поставленной цели разработана и изготовлена лабораторная установка. Она состоит из модели ротора ветродвигателя, которая имеет трехлопастной ротор с определенными конструкционными и энергетическими характеристиками и непосредственно концентратором воздушного потока с возможностью установки угла наклона плоских направителей в пределах 25º-40º. Определение эффективности кольцевого концентратора воздушного потока сводится к определению крутящего момента, создаваемого трехлопастным ветродвигателем в зависимости от угла наклона плоских вертикальных направителей по отношению к направлению ветрового потока. Определение мощности на валу ветродвигателя производили косвенно через массу груза и число оборотов. Результаты лабораторных испытаний свидетельствуют о том, что при соблюдении рекомендованных пропорций линейных размеров лопастей и их взаимного расположения достигается максимальная мощность, соответствующая углу наклона вертикальных направителей 30°. Полученные результаты лабораторных испытаний позволили изготовить вертикально-осевую роторную ВЭУ с двумя роторами и концентратором воздушного потока, испытания которой в натурных условиях подтвердили правильность принятых решений.
Концентратор, воздушный поток, ветродвигатель, энергоснабжение, ветроэнергетика, вертикально-осевой, модель, испытания, аэродинамическая труба, лопасть, крутящий момент
Короткий адрес: https://sciup.org/140251208
IDR: 140251208
Список литературы Исследование влияния концентратора воздушного потока на энергетические показатели модели вертикально-осевого роторного ветродвигателя
- Григораш, О.В. Ресурсы возобновляемых источников энергии Краснодарского края / О.В. Григораш, А.А. Хамула, А.В. Квитко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 92. - С. 630-641.
- Шерьязов, С.К. Выбор рационального сочетания традиционных и возобновляемых энергоресурсов в системе энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей (на примере Челябинской области) / С.К. Шерьязов. - Челябинск, 2010. - 40 с.
- Obukhov, S.G. Methods of effective use of solar power system / S.G. Obukhov, I.A. Plotnikov, S.K. Sheryazov // 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2016. - Proceedings. - Tomsk, 2016. - Р. 791-1015.
- Solomin, E. Renewable energy potential of Russian Federation / E. Solomin, A. Ibragim, P. Yunusov // Lecture Notes in Electrical Engineering. - 2020. - Т. 641 LNEE. - Р. 469-476.
- Determination of energy characteristics of two-rotor wind power installation / V.A. Alekseenko, Y.I. Gevora, D.A. Sidelnikov, A.A. Pluzhnikova // 19-th International Scientific Conference: Engineering for rural development. - Proceedings, 2020. - V. 19. - Р. 860-866.
- Seitenov, D. A comparative ANSYS-based force analysis of a new horizontal-axis semi-exposed wind turbine / D. Seitenov, N. Mir-Nasiri, M.H. Ali // Wind Engineering. - 2019. - No 44 (4). - Р. 410-433.
- Пат. 2572356 РФ. Роторный ветродвигатель с кольцевым концентратором воздушного потока / Алексеенко В.А., Халюткин В.А. - № 2014146331/06; заявл. 18.11.2014; опубл. 10.01.2016.
- Исследование роторного ветродвигателя при различном числе лопастей и их расположении / В.А. Алексеенко, В.А. Халюткин, В.А. Иноценко, И.И. Швецов // Сельский механизатор. - 2019. - № 4. - С. 42-43.
- Darrieus vertical axis wind turbine: Basic research methods / X. Jin, G. Zhao, K. Gao, W. Ju // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2015. - No 42. - Р. 212-225.
- Pope, K. Energy and exergy efficiency comparison of horizontal and vertical axis wind turbines / K. Pope, I. Dincer, G.F. Naterer // Renewable Energy. - 2010. - No 35 (9). - Р. 2102-2113.
