Лопать вітроколеса

Реферат: UA 73582 U UA 73582 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області вітроенергетики, зокрема до лопаті вертикальноосьових вітроустановок, і може бути використана наприклад як рекламний носій або автономне джерело електроенергії для рекламних носіїв. Відома вертикально-осьова вітроустановка, яка описана у патенті України на корисну модель № 36748, F03D 3/00. З опису патенту слідує, що лопать вітродвигуна виконана опукло-вгнутою з утворенням незамкнутої порожнини у вигляді напівциліндра. Повітряний потік, потрапляючи в цю порожнину, віддає лопаті значну частину своєї кінетичної енергії, у результаті чого забезпечується запуск і обертання вітроколеса. Однак, дана лопать, з урахуванням вимог аеродинаміки, не повною мірою відповідає раціональному профілю, через що знижується коефіцієнт використання вітру. Цей недолік у меншій мірі проявляється в іншій відомій лопаті, розробленій фахівцями державного університету в м. Суми, Україна [див. патент України № 12474 A, F03D 1/06]. У даній лопаті, на відміну від вище описаного аналога, її основний профіль незамкнутої порожнини і додатковий профіль виконані з умови більшої відповідності аеродинамічним вимогам. Зазначене вітроколесо є найближчим аналогом. У відомій лопаті і у тій, що заявляється, є такі подібні істотні ознаки: лопать вітроколеса, що включає основну частину з незамкнутою опукло-вгнутою поверхнею і додаткову частину, а також засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря. У відомій лопаті вітроколеса засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря виконаний у вигляді зсуву вхідної крайки крила відносно до другої її частини, з утворенням радіального зазору, за допомогою якого виникає ежекція повітря, що забезпечує безвідривне обтікання лопаті вітровим потоком. Недоліком відомої лопаті є те, що безвідривне обтікання лопаті потоком повітря забезпечується тільки при певних кутах атаки, що знижує ефективність використання вітроустановки. Крім того, через складність конструкції лопаті, що складається із двох частин, знижується можливість її впровадження в області вітроенергетики. В основу корисної моделі поставлено задачу - створити більш ефективну лопать шляхом підвищення коефіцієнта використання вітру, і за рахунок технічного результату, що полягає в безвідривному обтіканні лопаті потоком повітря при будь-яких кутах атаки. Для досягнення цього технічного результату лопать вітроколеса, що включає основну частину з незамкнутою опукло-вгнутою поверхнею і додаткову частину, а також засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря, згідно з корисною моделлю, що заявляється, основна і додаткова частини лопаті виконані як єдине ціле і обкреслені єдиним аеродинамічним профілем, а засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря виконаний у вигляді однієї або декількох пластин, розміщених драбинкою під торцевою поверхнею основної частини лопаті уступом убік її додаткової частини. Крім того, згаданий зв'язок пластин з лопаттю виконаний у вигляді декількох стрижнів, у яких одні кінці з'єднані із зазначеною вище ввігнутою поверхнею основної частини лопаті, а інші пропущені через передбачені в пластинах отвори і під гострим кутом з'єднані з додатковою частиною лопаті. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. За рахунок оснащення лопаті однією або декількома пластинами, розміщеними драбинкою під торцевою поверхнею основної частини лопаті уступом убік її додаткової частини, відбувається згладжування вихрового потоку повітря при будь-яких кутах атаки, а, отже, підвищується ефективність використання вітроустановки. Крім того, спрощується конструкція лопаті за рахунок її виконання як єдиного цілого. Більш докладно запропонована лопать вітроколеса зображена на кресленнях, де на фіг. 1 ілюструється аеродинамічний профіль лопаті в плані, на фіг. 2 - вид А на фіг. 1, на фіг. 3 - схема вітроколеса із трьома лопатями. Пропонована лопать вітроколеса включає основну частину 1 з незамкнутою опуклою 2 і ввігнутою 3 поверхнями, додаткову частину 4, а також засіб безвідривного обтікання лопаті потоком повітря. Відмінністю пропонованої лопаті є те, що її основна частина 1 і додаткова частина 4 виконані як єдине ціле і обкреслені єдиним аеродинамічним профілем 5, а засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря виконаний у вигляді пов'язаних з лопаттю однієї або декількох пластин 6, розміщених драбинкою під торцевою поверхнею 7 основної частини лопаті з уступом убік додаткової її частини 4. 1 UA 73582 U 5 10 При цьому вище згаданий зв'язок пластин з лопаттю виконаний наприклад у вигляді декількох стрижнів 8, у яких одні кінці з'єднані з увігнутою поверхнею 3, а інші пропущені через передбачені в пластинах отвори 9 і під гострим кутом α з'єднані з додатковою частиною 4 лопаті. Вітроколесо може бути виконане з різним числом лопатей, наприклад із трьох (фіг. 3). Заявлене вітроколесо працює таким чином. При набіганні на вітроколесо вітрового потоку Р відбувається згладжування цього вітрового потоку завдяки тому, що лопать оснащена однією або декількома пластинами 6, розміщеними драбинкою і уступом убік додаткової частини 4 лопаті. За рахунок цього забезпечується безвідривне обтікання лопаті потоком повітря при будь-яких кутах атаки. Одночасне виконання основної і додаткової частин лопаті як єдиного цілого спрощує її конструкцію і відкриває більші можливості для її впровадження в різних галузях промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 1. Лопать вітроколеса, що містить основну частину з незамкнутою опукло-вгнутою поверхнею і додаткову частину, а також засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря, яка відрізняється тим, що основна і додаткова частина лопаті виконані як єдине ціле і обкреслені єдиним аеродинамічним профілем, а засіб для безвідривного обтікання лопаті потоком повітря виконаний у вигляді однієї або декількох пластин, пов'язаних з лопаттю і розміщених драбинкою під торцевою поверхнею основної частини лопаті уступом у бік її додаткової частини. 2. Лопать вітроколеса за п. 1, яка відрізняється тим, що згаданий зв'язок пластин з лопаттю виконаний у вигляді декількох стрижнів, у яких одні кінці з'єднані із зазначеною вище ввігнутою поверхнею основної частини лопаті, а інші пропущені через передбачені в пластинах отвори і під гострим кутом з'єднані з додатковою частиною лопаті. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2