Academic literature on the topic 'Вітроколеса'

Знайдено аналітичну залежність коефіцієнта використання встановленої потужності вітрової електричної установки (ВЕУ) від параметрів її характеристики потужності і парамет­рів вітрового кадастру на передбачуваній місцевості розміщення вітрової електрич­ної станції при заданій висоті розташування осі її вітроколеса. На основі дослідження харак­теристик потужності 50 вітрових електричних установок різних виробників по­тужністю від 2,0 до 3,6 МВт показано, що ці характеристики добре описуються двопараметричним інтегральним розподілом Вейбула — Гніденка (ІРВГ). Отримано простий асимптотичний вираз для коефіцієнта використання встановленої потужності в залеж­ності від двох параметрів диференціального розподілу Вейбула — Гніденка для швид­кості вітру і двох параметрів ІРВГ для характеристики потужності ВЕУ. Показники, от­ри­мані за допомогою даного асимптотичного виразу, відрізняють­ся від результатів кількісних розрахунків коефіцієнта використання встановленої потуж­ності не більше, ніж на 2 %, і тому можуть бути використані для вибору або проектування певної ВЕУ на пе­ред­бачуваній місцевості на заданій висоті розташування осі вітроколеса.

На даний час необхідно прийняти ключові рішення, які мають безпосередній вплив на енергетичне майбутнє Укра-їни. УВЕА буде прагнути до того, щоб вітроенергетика стала повноправною технологією в енергетичному балансі кра-їни. Створення енергопостачання, що сприяє досягненню справді сталого майбутнього, заснованого на необмежених, що не забруднюють навколишнє середовище і конкурентоспроможних технологіях використання відновлюваних джерел є за-вданням, що стоїть не тільки перед Україною, але всією світовою спільнотою. Вітроенергетика - це шлях до миру. На підставі вивчення дисциплін електричні машини і основи електроприводу та проведення експериментальних даних і новітніх досліджень науки в лабораторних умовах кафедри був виготовлений генератор для тихохідних вітроус-тановок. В результаті теоретичного аналізу обґрунтовано можливість застосування вітросилової установки при доста-тньо низьких обертах вітроколеса, де вимоги до електрогенератора будуть значно нижчі, ніж в звичайних електричних генераторах з більш високою нагрузкою.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. – Сумський державний університет, Суми, 201 5. У дисертаційній роботі приведено вирішення питання самозапуску вертикально-осьового вітродвигуна для малих та середніх розмірів вітроколіс при використанні вітрових потоків низької потужності. Розроблено аналітичний метод визначення оптимальних характеристик потоку повітря для продукування максимального тягового зусилля на всій траєкторії руху лопаті. Чисельним моделюванням обтікання лопаті потоком повітря вирішено питання визначення аеродинамічних коефіцієнтів для заданого профілю, що з певним припущенням дозволяє відмовитися від натурного експерименту продувки профілю в аеродинамічній трубі. Запропоновано механізм впливу на ортогональне вітроколесо шляхом уведення допоміжного вектору швидкості, з метою підвищення його аеродинамічних характеристик. Цей механізм випробувано на експериментальному стенді та доведено доцільність його використання під час роботи вітроколеса на нерозрахункових режимах. У результаті досліджень визначено показники крутних моментів на валу ортогональної вітротурбіни з прямими лопатями парусного типу. Доведено підвищення стартового тягового моменту. Для запропонованих конструкцій симетричних гнучких профільованих лопатей наведені інтегральні характеристики при змінних геометричних показниках вітроколеса. Результати дисертаційної роботи дозволяють розробляти високоефективні вітроенергетичні установки, орієнтовані на використання вітрових потоків низької потужності, що є актуальним для території України.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.17 - гидравлические машины и гидропневмоагрегаты. - Сумской государственный университет, Сумы, 2015. В диссертационной работе приведены решения вопроса самозапуска вертикально-осевого ветродвигателя для малых и средних размеров ветроколес при использовании ветровых потоков низких мощностей. Разработан аналитический метод определения оптимальных характеристик потока воздуха для возникновения максимального тягового усилия на всей траектории движения лопасти. Численным моделированием обтекания лопасти потоком воздуха решен вопрос определения аэродинамических коэффициентов для заданного профиля, что с определенным предположением позволяет отказаться от натурного эксперимента продувки профиля в аэродинамической трубе. Предложен механизм влияния на ортогональное ветроколесо путем введения вспомогательного вектора скорости с целью повышения его энергетических характеристик. Данный механизм испытано на экспериментальном стенде и доказана целесообразность его использования при работе ветроколеса на нерасчетных режимах. Впервые разработано двухструйную математическую модель ортогонального ветродвигателя для определения кинематических характеристик потока воздуха, которые влияют на повышение мощности ветроколеса. Разработано аналитические зависимости для определения влияния на эффективность работы ветротурбины дополнительного вектора скорости W̅', что приводит к смещению треугольников скоростей в сторону увеличения тяговой силы на поверхности лопасти. В результате исследований определены показатели крутящих моментов на валу ортогональной ветротурбины с прямыми лопастями парусного типа. Доказано повышение стартового тягового момента. Для предложенных конструкций симметричных гибких профилированных лопастей приведены интегральные характеристики при переменных геометрических показателях ветроколеса. Экспериментальным путем определено, что введение вспомогательного вектора скорости путем установки экрана на дуге круговой траектории в области нулевого азимутального угла β=0 позволяет повысить мощность ветроколеса. Плоский экран длинной 120 мм, наклоненный под углом 20° на азимутальном угле 36° повышает генерируемую мощность ветроколеса в 2,5 раза. Определено, что использование гибких парусных лопастей симметричного профиля позволяет получить высокие значения начального крутящего момента на валу ортогональной ветротурбины. При низкой быстроходности θ ˂ 0,5 значение коэффициента крутящего момента составляет Cm = 0,47. При дальнейшем разгоне ветроколеса Cm падает до значения жесткой симметричной лопасти C m = 0,1. Результаты диссертационной работы позволяют разрабатывать высокоэффективные ветроэнергетические установки, ориентированные на использование ветровых потоков низкой мощности, что актуально для территории Украины.
Thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.05.17 - hydraulic machines and hydropneumaticunits. – Sumy State University, Sumy, 2015. The thesis shows the solution to the question of self-start of vertical-axis wind turbine for small and medium-sized windwheels using wind currents low capacity. An analytical method for determining the optimal characteristics of the air flow for the occurrence of maximum power to the entire trajectory of the blade. Numerical simulation of flow around the blade airflow resolved the question of determining the aerodynamic coefficients for a given profile, with certain assumptions eliminates the natural experiment blowing in the wind tunnel profile. The mechanism of the effect of the orthogonal wind wheel, by introducing auxiliary velocity vector, in order to improve its energy performance. This mechanism is tested on experimental stand and prove the feasibility of its use in the operation of the wind wheel on the off-nominal conditions. The studies identify indicators torque of the orthogonal wind turbine with straight blades sailing type. Proven to increase the starting of torque. For the proposed construction of symmetric flexible profiled blades are given integral characteristics with variable geometry have been the propeller. The results of the thesis allow you to develop highly efficient wind turbines focused on the use of wind flows low power, which is important for Ukraine.

Обгрунтовано конструктивно-компонувальну схему ВЕУ зі спіральними лопатями малої потужності. ВЕУ зі спіральними лопатями має принципово нову лопатеву систему і дозволяє: знизити навантаження, що діють на максимально віддалені частини лопатей, викликані силою опору вітру, що підвищує надійність установки, знизити вібрацію лопатей, за рахунок відсутності вільного кінця лопаті і кріплення підставки лопаті в двох точках, що в свою чергу знижує шумові впливи на навколишнє середовище і підвищує надійність установки.
Основою роботи є дослідження горизонтально-осьових вітро-енергетичних установок (ВЕУ), на основі якого запропоновано нову енергоефективну конструкцію, що має спіральні лопаті, яка може бути використана для підвищення надійності енергопостачання віддалених та ізольованих споживачів. Обгрунтовано конструктивно-компонувальну схему ВЕУ зі спіральними лопатями малої потужності. ВЕУ зі спіральними лопатями має принципово нову лопатеву систему і дозволяє: знизити навантаження, що діють на максимально віддалені частини лопатей, викликані силою опору вітру, що підвищує надійність установки, знизити вібрацію лопатей, за рахунок відсутності вільного кінця лопаті і кріплення підставки лопаті в двох точках, що в свою чергу знижує шумові впливи на навколишнє середовище і підвищує надійність установки. Також установка самопозиціонується на вітер за рахунок, присутності ексцентриситету осі обертання
The basis of the work is the study of horizontal-axial wind power plants (WPP), on the basis of which a new energy-efficient design with spiral blades is proposed, which can be used to increase the reliability of energy supply to remote and isolated consumers. The constructive-layout scheme of wind turbines with low-power spiral blades is substantiated. Wind turbine with spiral blades has a fundamentally new blade system and allows you to: reduce the load acting on the most distant parts of the blades caused by wind resistance, which increases the reliability of the installation, reduce blade vibration due to lack of free blade end and attachment of the blade base at two points , which in turn reduces noise effects on the environment and increases the reliability of the installation. Also, the installation is self-positioned on the wind due to the presence of eccentricity of the axis of rotation
ВСТУП 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ... 11 1.1 Вітрова енергетика ...... 11 1.2 Аналіз конструкцій безфлюгерних вітрогенераторів малої потужності .... 17 1.3 Аналіз експериментальних досліджень вітроенергетичних установок..... 20 1.4 Висновки до розділу ........ 24 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ .... 25 2.1 Особливості ротора ВЕУ зі спіральними лопатями .... 25 2.2 Геометрична модель ротора ВЕУ зі спіральними лопатями ....... 27 2.3 Форма профілю лопаті ........ 30 2.4 Висновки до розділу ...... 35 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ .... 37 3.1 Методика розрахунку профілю лопаті ..... 37 3.2 Результати аналіз та вибору форми лопатей .... 41 3.3 Кут установки лопаті ... 43 3.4 Висновки до розділу .. 49 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ... 51 4.1 Заходи безпеки при монтажі електроустановок .... 51 4.2 Допомога при ураженні електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В ... 53 4.3 Підвищення стійкості роботи об’єктів енергетики у воєнний час .. 55 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ .. 59 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ .... 61