Горизонтальний аеродинамічний двигун

Горизонтальний аеродинамічний двигун, що за допомогою поворотного механізму змонтований на вежі та складається з корпуса, всередині якого розміщений конфузор з повітряною турбіною та генератор, який відрізняється тим, що до корпуса прикріплені вертикальні опори, на яких поміщені крила, зони розрідження на яких з'єднані герметизованими каналами з затурбінною, герметизованою від атмосфери, порожниною Винахід належить до області вітроенергетики, де енергія повітряного потоку перетворюється в механічну енергію обертання вала електрогенератора ВІДОМІ пристрої для використання енергії вітру і перетворення її в електроенергію, зокрема, карусельні електродвигуни з вертикальною віссю обертання лопастей [1] Щоб одержати моменти обертання на осі, лопасті, що рухаються назустріч вітру, повертаються ребром до потоку Для цього вони закріплюються на осі за допомогою шарнірів і на активному відрізку шляху (зона А) фіксуються у потрібному положенні упорами Різновидами двигунів карусельного типу є роторні (з криволінійними робочими поверхнями) і барабанні (з плоскими робочими поверхнями, що обертаються відносно горизонтальної осі) використовується тільки та частина повітряного потоку, яка попадає на лопасті У відомих конструкціях нема пристрою, який би дозволив використовувати всю енергію повітряного потоку і спрямовувати и на вироблення електричної енергії Прототипом є горизонтальний аеродинамічний двигун [3], який складається зі стояків, що утворюють вежу, горизонтально розміщеного генератора, поворотного механізму і повітряного руля Двигун виконано у вигляді рухомого конфузора з турбіною, жорстко зв'язаного з поворотним пристроєм і трубою з жорстко закріпленим рулем, а до кінця труби прикріплений дефлектор Проте цей двигун має малу потужність, яка відповідає енергії повітряного потоку, що припадає на площу кільця, створеного лопатками турбіни при обертанні В основу винаходу поставлене завдання, шляхом зміни конструкції двигуна, забезпечити збільшення проходження КІЛЬКОСТІ повітря через турбіну, тобто підвищити коефіцієнт використання енергії вітру що, в свою чергу, збільшить потужність двигуна Поставлене завдання досягається тим, що у горизонтальному аеродинамічному двигуні, який за допомогою поворотного механізму змонтований на вежі та складається з корпуса, в середині якого розміщений конфузор з повітряною турбіною та генератор згідно з винаходом до корпуса прикріплені вертикальні опори, на яких поміщені крила, зони розрідження на яких з'єднані герметизованими каналами з затурбінною герметизованою від атмосфери порожниною Наявність системи крил, на площинах яких, при обгинанні їх вітровим потоком утворюється БІЛЬШІСТЬ таких двигунів дуже прості за конструкцією, однак не знайшли широкого застосування через громіздкість та мале значення коефіцієнта використання енергії вітру (не більш як 0,18), а також складностей, які виникають при обладнанні їх системами автоматичного регулювання потужності, що розвивається, і частоти обертання Більш досконалим є крильчастий двигун [2] Такий двигун має стояк, на якому закріплений генератор, та поворотний механізм з вітроколесом і повітряним рулем Вітроколесо має горизонтальну вісь обертання і робочий момент на ньому утворюється за рахунок аеродинамічних сил, що утворюються на лопастях крил, які являють собою площини або мають спеціальний профіль Недоліком такого двигуна є низька продуктивність, обумовлена тільки частковим використанням повітряного потоку, оскільки у ВІДОМІЙ конструкції (О 00 ю ю ю 55586 розрідження, яке системою каналів передається в від цього залежить маса повітря, яка проходить затурбінну порожнину, герметизовану від атмосчерез конфузор 8 На виході з конфузора 8 повітфери за турбіною на виході, дозволяє створити ряний потік потрапляє в направляючий пристрій тягу за рахунок перепаду тисків на вході і виході 10, де плавно міняє напрямок руху з осьового на конфузора і збільшити потужність двигуна шляхом радіальний і спрямовується до повітряної турбіни збільшення швидкості повітряного потоку 11, при обтіканні лопаток якої створюється аеродинамічний момент, і після цього повітряний потік На кресленні (фіг) схематично зображений потрапляє в затурбінну порожнину 14 горизонтальний аеродинамічний двигун Горизонтальний аеродинамічний двигун змонЗ затурбінної порожнини 14 повітря за рахунок тований на вежі 1, на якій закріплені нерухома зорозрідження потрапляє в повітряні канали 15 в внішня кільцева опора 2,внутрішня опора 3 повокорпусі 5, потім в канали 16, що розташовані в ротного пристрою 4 Поворотний пристрій 4 вертикальних опорах 6, після цього в канали 17, жорстко з'єднаний з корпусом 5 аеродинамічного які виконані в крилах 7, і з них при допомозі отводвигуна, який може бути виконаний багатогранним рів 18 попадає в зони пониженого атмосферного або прямокутним Корпус 5 опирається механізтиску, утвореного над крилами 7 при обгинанні їх мом кочення на нерухому зовнішню кільцеву опору повітряним потоком 2 і за допомогою пристрою переміщення рухається При обгинанні повітряним потоком лопаток повідносно вертикальної осі внутрішньої опори 3 До вітряної турбіни 11 створюється аеродинамічний корпуса 5 прикріплені вертикальні опори 6, на яких обертовий момент, який передається на планетаприкріплені крила 7 В середині корпуса 5 розмірний редуктор з електрогенератором 12, який пещений конфузор 8, який може бути виконаний на ретворює механічну енергію обертання повітряної вході конусним, багатогранним або прямокутним з турбіни в електричну енергію Електроенергія з оптимальним кутом конуса або кутом між ребрами допомогою щіток і струмознімачів потрапляє від багатогранника чи прямокутника, який дорівнює рухомого корпусу 5 до нерухомої підстанції, де 13° та у формі зрізаного конуса на виході В серерозподіляється між споживачами дині конфузора 8 змонтований нерухомий конус 9 Таке виконання двигуна дозволяє створити екологічно чисте потужне - в межах від одиниць до 3 оптимальним кутом при вершині 13°, направлядесятків мегават в залежності від сили вітру та ючий пристрій 10, за допомогою якого осьовий рух конструкції - джерело електроенергії з незначними повітря змінюється на радіальний, повітряна турзатратами на спорудження та обслуговування в біна 11 та планетарний редуктор з генератором будь-якому регіоні України і зменшити потребу в 12 До кінця корпуса 5 прикріплена кришка 13, яка електроносіях відокремлює затурбінну порожнину 14 від атмосфери На відміну від відомих двигунів запропонована конструкція дозволяє максимально використовуДвигун працює таким чином вати енергію повітряного потоку, як кінетичну так і Горизонтальний аеродинамічний двигун розвнутрішню, яка сприяє збільшенню швидкості помішують на вежі над землею на такій висоті, де току в конфузорі і таким чином продукує більше постійно є вітер мінімум від помірного до міцного, електроенергії При надмірній швидкості вітру зайшвидкість руху повітря по шкалі Бофорта дорівнює вий потік гаситься, що зменшує навантаження на 4 - 7 балів або 5,5 - 17,1м/сек Вісь обертання поконструкцію і сприяє її ДОВГОВІЧНОСТІ воротного пристрою 4 розмішують на такій відстані від основи, щоб центр ваги корпуса 5 знаходився, Джерела інформації якщо не по осі внутрішньої опори 3, то між внутрі1 Шефтер Я И Использование энергии ветра шньою опорою 3 і зовнішньою нерухомою опорою М , Энергия 1975, с 60 2 2 Шефтер Я И Использование энергии ветра М , Энергия 1975, с 61 Швидкість руху повітря в конфузорі 8 збільшується залежно від розрідження створеного повіт3 Патент України № 9677, Кл F 03 D 1/02, ряним потоком при обгинанні крила 7 та площі публ 1996 р крил 7, на яких створюється розрідження, тому що 55586 ід І7 16 Фіг. Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24