Вітродвигун

Изобретение относится к ветроэнергетике, к конструкции самозапускающегося ветродвигателя с вертикальной осью вращения. Известен патент Франции №2285527, кл. F 03 D 3/00, 1981, согласно которому рабочее колесо ветродвигателя закреплено на вертикальном валу, а рабочие лопасти имеют профиль, по типу крыла самолета; для первоначальной раскрутки предусмотрены пусковые роторы. Недостатком ветродвигателя является сложность конструкции и технологии изготовления рабочих лопастей и необходимость в пусковом роторе для первоначальной раскрутки рабочего колеса ветродвигателя. Известен более близкий к заявляемому ветродвигатель с вертикальной осью вращения по патенту Франции №2567588, кл. F 03D 3/06, 1983, согласно которому лопасти рабочего ветроколеса выполнены с предкрылками, что обеспечивает самозапуск ветродвигателя без пусковых роторов. К недостаткам технического решения следует отнести неуниверсальность устройства, невозможность регулирования углов установки лопастей и сложность изготовления изогнуты х профилей по типу Дарье, в том числе лопастей с предкрылками и закрылками, использующи хся в качестве противосрывных устройств при работе с различными углами атаки в условия х одностороннего обдува рабочего колеса ветром. Патент Франции №2567588 может служить в качестве прототипа для заявляемого изобретения. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования ветродвигателя, в котором изогнутые лопасти с крыловидным профилем по тилу Дарье выполнены с предкрылками и закрылками, причем лопасти состоят из секций, которые установлены под углом атаки b к касательной к окружности вращения, имеют различную ширину и радиус расположения по высоте ветроколеса относительно вертикальной оси. Закрылки и предкрылки выполняют роль противосрывных устройств и улучшают запуск ветроколеса, так как позволяют сместить критический угол атаки, то есть затянуть момент срыва потока. Более того, такое исполнение лопасти позволяет увеличить коэффициент подъемной силы на 40-50% и 15-20% увеличить мощность ветродвигателя. Поставленная задача решается тем, что в ветродвигателе, содержащем вертикальный вал с закрепленными на нем изогнутыми рабочими лопастями с крыловидным профилем по типу Дарье, отличающийся тем, что согласно изобретению, каждая лопасть выполнена по высоте из нескольких Прямых секций с крыловидным профилем с противосрывным устройством в виде предкрылков-закрылков, при этом хорды секций установлены под углом атаки b= 4-6° к касательной к окружности вращения, имеют различную ширину, - в центральной части максимальную, а по направлению к верхней и нижней точкам крепления лопасти убывающую, - на каждом радиусе расположения относительно вертикальной оси ширина секции равна 2-2,5% от величины радиуса. Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид ветродвигателя; на фиг. 2 – лопасть (развернутая), состоящая из нескольких секций; на фиг. 3 - сечения лопасти с предкрылками; на фиг. 4 - сечения лопасти с закрылками (щелевая лопасть). Ветродвигатель содержит вертикальный вал 1 и укрепленные на нем лопасти 2 из секций 2, 3, 4, 5, 6 с предкрылками (фиг. 3) и лопасть 7 с закрылками (щелевая лопасть). При этом, в сечениях А-А, B-B, C-C ширина хорд секций 2, 3, 4 bA< bB< bC; аналогично для секций 6, 5 и 4, а радиусы расположения этих секций RA < RB< RC. Угол атаки b=4-6о: аналогично для щелевой лопасти 7, у которой оптимальная величина щели d между большим и малым профилями выбирается из экспериментальных данных. Вертикальный вал 1 установлен в подшипниковых узлах 8 и 9, закрепленных на основании 10. К рабочему концу вала 11 присоединяют насос или электрогенератор (условно на чертеже не показан). Работает ветродвигатель следующим образом. Ветер со скоростью V взаимодействует с секциями 2,3, 4, 5, 6, 7 рабочих лопастей с противосрывными устройствами, создает давление на них и ветроколесо без специальных пусковых роторов, приводится во вращение с угловой скоростью со, передавая момент вращения на вал 1, с которым соединен, например, электрогенератор, который вырабатывает электроэнергию. Описанное изобретение решает поставленную задачу по упрощению конструкции, технологии изготовления и самозапуску ветродвигателя.