RU2039308C1

RU2039308C1 - Wind motor

Info

Publication number: RU2039308C1
Authority: RU
Inventors: Нигат Минахметович Набиуллин
Original assignee: Нигат Минахметович Набиуллин
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: wind motor has hollow housing with side walls which define a converging-diverging passageway wherein the shaft with the wind wheel having blades is housed. The housing is mounted on the shaft for permitting rotation, one of the side walls of the housing being flat. The wind wheel is constructed as a polyhedron. Each blade is made as a part of the side which projects out of the polyhedron. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к выработке экологически чистой электроэнергии и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, особенно там, где отсутствует электроэнергия, например, высокогорные пастбища, удаленные от населенных пунктов охотничьи зимовья и т.д. The invention relates to the production of environmentally friendly electricity and can be used in all sectors of the economy, especially where there is no electricity, for example, high mountain pastures, remote from the settlements hunting huts, etc.

Известен ветродвигатель [1] содержащий корпус, ветроколеса, способные вращаться вокруг своей оси и рабочие исполнительные механизмы, преобразующие механическую энергию в электрическую. Known wind turbine [1] comprising a housing, wind wheels, capable of rotating around its axis and working actuators that convert mechanical energy into electrical energy.

Недостатком указанного ветродвигателя является сложность его конструкции и трудоемкость изготовления, а также невозможность регулирования скорости вращения ветроколеса. The disadvantage of this wind turbine is the complexity of its design and the complexity of manufacturing, as well as the inability to control the speed of rotation of the wind wheel.

Известна также ветросиловая установка [2] содержащая полый корпус с боковыми стенками, образующими конфузорно-диффузорный канал, внутри которого расположен вал с ветроколесом, имеющим лопасти. Also known is a wind power installation [2] containing a hollow body with side walls forming a confuser-diffuser channel, inside of which there is a shaft with a wind wheel having blades.

Указанное устройство по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа. The specified device by technical nature is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Недостатком этого устройства является то, что оно сложно по конструкции и обладает малой мощностью. The disadvantage of this device is that it is complex in design and has low power.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная цель достигается описываемым ветродвигателем, включающим полый корпус с боковыми стенками, образующими конфузорно-диффузорный канал, внутри которого расположен вал с ветроколесом, имеющим лопасти. The goal is achieved by the described wind turbine, including a hollow body with side walls forming a confuser-diffuser channel, inside of which there is a shaft with a wind wheel having blades.

Новым является то, что корпус установлен на валу с возможностью вращения, одна из боковых стенок которого выполнена плоской, причем ветроколесо выполнено в виде многогранника, а каждая лопасть в виде части грани, выступающей за пределы многогранника. What is new is that the casing is mounted on the shaft with the possibility of rotation, one of the side walls of which is made flat, moreover, the wind wheel is made in the form of a polyhedron, and each blade is in the form of a part of a face that extends beyond the polyhedron.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху. Figure 1 shows the proposed device, a General view; figure 2 is the same, top view.

Ветродвигатель содержит полый корпус 1 (см. фиг.2) с боковыми стенками, одна из стенок 2 корпуса выполнена плоской, а другая стенка 3 с наружной стороны вогнутой. Корпус с задней стороны выполнен открытым и образует диффузор 4, а с передней стороны конфузор 5, предназначенный для захвата, сжатия потока воздуха, увеличения его скорости движения и направления на лопасти 6 ветроколеса 7. Корпус 1 спереди имеет по всей высоте выдвижную заслонку 8, установленную для регулирования скорости вращения ветроколеса 7. Последнее закреплено на валу 9, установленном вертикально на подшипниках 10 и 11 качения внутри корпуса в конфузорно-диффузорном канале с возможностью вращения вместе с ветроколесом. На этом же валу 9 на подшипниках 12 и 13 с возможностью вращения установлен корпус 1. Ветроколесо 7 выполнено в виде многогранника (например, в виде восьмигранника), а каждая лопасть в виде части грани 14, выступающей за пределы многогранника. Крутящий момент от вала 9 (см. фиг.1) передается с ременной передачей 15 генератору 16, установленному на фундаменте 17. Ветродвигатель смонтирован на раме, состоящей из крестовины 18 стоек 19 и растяжек 20. The wind turbine comprises a hollow body 1 (see FIG. 2) with side walls, one of the walls 2 of the body is flat and the other wall 3 is concave on the outside. The housing on the rear side is made open and forms a diffuser 4, and on the front side the confuser 5, designed to capture, compress the air flow, increase its speed and direction on the blades 6 of the wind wheel 7. The housing 1 has a sliding shutter 8 installed in front of the entire height, installed to regulate the speed of rotation of the wind wheel 7. The latter is mounted on a shaft 9 mounted vertically on the bearings 10 and 11 inside the housing in the confuser-diffuser channel with the possibility of rotation together with the wind wheel. On the same shaft 9, on bearings 12 and 13, housing 1 is mounted for rotation. The wind wheel 7 is made in the form of a polyhedron (for example, in the form of an octahedron), and each blade in the form of a part of the face 14, protruding beyond the polyhedron. Torque from the shaft 9 (see figure 1) is transmitted with a belt drive 15 to the generator 16 mounted on the foundation 17. The wind turbine is mounted on a frame consisting of a cross 18 of the struts 19 and stretch marks 20.

Ветродвигатель работает следующим образом. The wind turbine operates as follows.

Поток движущегося воздуха (см. фиг.2), набегая на корпус 1, благодаря вогнутому выполнению одной из стенок и использованию эффекта флюгирования, автоматически поворачивает корпус конфузором 5 против потока и в таком положении устойчиво удерживается до тех пор, пока ветер не изменит своего направления. Воздух отклоняется выдвижной заслонкой 8 и конфузором 5, при этом происходит увеличение скорости потока и его направление на лопасти 6 ветроколеса 7, от которого последний получает вращение и далее через вал 9, ременную передачу 15 приводит в движение генератор 16. Уменьшая открытую часть конфузора 5 с помощью выдвижной заслонки 8 можно регулировать обороты вращения ветроколеса 7 или перекрыв ею полностью конфузор 5 остановить работу ветродвигателя. The flow of moving air (see figure 2), running onto the housing 1, due to the concave execution of one of the walls and the use of the effect of feathering, automatically rotates the housing with the confuser 5 against the flow and in this position is stably held until the wind changes its direction . The air is deflected by a retractable choke 8 and a confuser 5, with an increase in the flow velocity and its direction to the blades 6 of the wind wheel 7, from which the latter receives rotation and then through the shaft 9, the belt drive 15 drives the generator 16. Reducing the open part of the confuser 5 s using the sliding shutter 8, you can adjust the rotation speed of the wind wheel 7 or completely shut off the confuser 5 to stop the operation of the wind turbine.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем. The technical and economic advantage of the invention is as follows.

Благодаря выполнению одной из стенок корпуса вогнутой при обтекании ее потоком воздуха возникают силы, устойчиво удерживающие конфузор против потока, что повышает его надежную работоспособность, исключает применение флюгера. Открытие или закрытием конфузора выдвижной заслонкой можно регулировать обороты ветродвигателя в необходимых пределах, а если необходимо и остановить работу ветродвигателя. Изменением габаритов ветроколеса в большую сторону по вертикали, можно обеспечить резкое повышение мощности и, следовательно, КПД ветродвигателя, поскольку при этом лопасти ветроколеса воспринимают больший поток ветра и, следовательно, его энергию. Due to the execution of one of the walls of the housing concave during flow around it with air flow, forces arise that stably hold the confuser against the flow, which increases its reliable performance, eliminates the use of a weather vane. Opening or closing the confuser with a sliding shutter, you can adjust the speed of the wind turbine within the necessary limits, and if necessary, stop the operation of the wind turbine. By changing the dimensions of the wind wheel in a larger direction vertically, it is possible to provide a sharp increase in power and, therefore, the efficiency of the wind turbine, since in this case the wind wheel blades perceive a larger wind flow and, therefore, its energy.

Claims

A wind turbine containing a hollow body with side walls forming a confuser-diffuser channel, in which a shaft with a wind wheel having blades is located, characterized in that the body is rotatably mounted on the shaft, one of the side walls of the body is made flat, and the wind wheel is made in the form polyhedron, and each blade in the form of a part of a face that protrudes beyond the polyhedron.