Ротор вітродвигуна

1. Ротор вітродвигуна, що містить горизонтальну вісь обертання та закріплені на маточині ло паті з постійною хордою, який відрізняється тим, що повздовжні осі лопатей встановлені на відстані а від осі обертання ротора. 2. Ротор вітродвигуна за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між віссю обертання лопатей та віссю обертання ротора не перевищує радіус ротора. Корисна модель відноситься до вітряних двигунів, а саме до горизонтально-осьових роторів і призначений для перетворення енергії вітру в механічну енергію у вітродвигунах. Відомі горизонтально-осьові ротори вітродвигунів, які містять встановлені радіально лопаті зі змінною хордою [кн. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.89, рис.5.11, кн. Фатеев Е.М. Ветродвигатели М.: - Л.: Государственное энергетическое издательство, 1946, с.71, Рис.58]. Недоліком даних роторів є складність виготовлення лопатей зі змінною хордою та неможливість застосування екструдерної технології їх виготовлення. Відомий, вибраний в якості прототипу, ротор з радіальними лопатями, що мають постійну хорду [див. "Лопать для горизонтально-осьових вітродвигунів» Тезисы докладов V Международной конференции «Нетрадиционная энергетика XXI века, АР Крым, пгт.Николаевка 23-27 сентября 2004г.], і виготовлені з застосуванням екструдерної технології. Недоліками даного ротора є низький коефіцієнт потужності з-за відсутності змінної хорди лопатей. Мета корисної моделі полягає у створенні спрощеної конструкції ротора з підвищеним коефіцієнтом потужності. Суть корисної моделі полягає в тому, що в роторі вітродвигуна, що містить горизонтальну вісь обертання та закріплені на маточині лопаті з постійною хордою, згідно з корисною моделлю, повздовжні вісі лопатей встановлені на відстані а від вісі обертання ротора, причому відстань а не перевищує радіус ротора. Мета корисної моделі досягається тим, що лопаті з постійною хордою, встановлені на відстані а від вісі обертання ротора здійснюють геометричну імітацію змінної хорди, тобто забезпечують збільшення коефіцієнту потужності ротора. Суть корисної моделі пояснюється фігурами, на яких зображено: На Фіг.1 - загальний вид 4-х лопатевого ротора вітродвигуна; на Фіг.2 - вид зверху ротора на Рис.1 на Фіг.З - принципова схема геометричної імітації змінної хорди на Фіг.4 - графіки постійної та змінної хорди лопаті при різних величинах відстані а на Фіг.5 - схеми 2...6-ти лопатевих роторів зі зміщеними лопатями. Запропонована конструкція ротора (див. Фіг.1, 2) містить прямі лопаті 1 з постійною хордою с, що встановлені на відстані а від вісі обертання 2 ротора 2. Схема геометричної імітації змінної хорди сі наведена на Фіг.З, де 3-радіально встановлена лопать з постійною хордою с, а 1 - така ж сама лопать, але встановлена на відстані а від вісі обертання ротора. З Фіг.З видно, що на поточному радіусі г зміщена лопать 1 має хорду Сі>с. При цьому величина сі визначатиметься за формулою: С^с/О-а 2 /^)" 2 На графіку (Фіг.4) наведені залежності хорд с і с\ від поточного радіуса г ротора, з якого видно, як при а=2с імітується змінна хорда сі, яка зменшується з ростом радіуса г, що відповідає оптималь т" СО о ю о> 11503 ній геометрії лопаті ротора. Кількість лопатей ротора, хорда с та величина зміщення а повинні визначатися аналітичне або дослідним шляхом для того, щоб залежність Ci=f(r) забезпечувала максимальне збільшення коефіцієнту потужності ротора. Гранична величина зміщення а обмежується радіусом ротора, бо при надвеликих значеннях а геометрична імітація втрачає сенс: коло поточного радіуса не перетинатиме хорду лопаті. На Фіг.5 наведені варіанти компоновок 2-х, 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти лопатевих роторів. Принцип роботи запропонованого ротора вітродвигуна не відрізняється від звичайного ротора, і заснований на використанні аеродинамічних сил на лопатях, які забезпечують ротору робочий обе ртальний момент. Жорсткість лопаті повинна бути достатньою для протидії згинаючому моменту від відцентрових сил. Використання даної корисної моделі вперше дозволить створення ефективних роторів вітродвигунів з простими та дешевими прямими лопатями, що дозволить зменшити питому вартість продукованої енергії. Запропонована конструкція може бути ефективно застосована і при створенні тихохідних вітродвигунів потужністю до 1О...15кВт і діаметром ротора до 10... 12м. Запровадження корисної моделі також забезпечить економію органічного палива, і сприятиме збереженню навколишнього середовища. Фіг.2 Са с-ю Фіг.4 11503 п Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601