Rotor Daria
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 7 juli 2016; kontroller kräver
5 redigeringar .
Darrieus rotor , Darrieus turbin ( eng. Darrieus rotor ) är en typ av lågtrycksturbin , vars rotationsaxel är vinkelrät mot flödet av ett flytande eller gasformigt medium. Föreslog 1931 av den franske flygplansdesignern Georges Darrieus [1] . Darrieus-rotorn har funnit bred användning inom vindenergi [2] .
Enhet och funktionsprincip
Darrieus-rotorn är en struktur som består av en, två eller flera aerodynamiska vingar monterade på radiella balkar. Även om den allmänna principen för driften av Darrieus-rotorn är allmänt känd, finns det fortfarande ingen fullständig beskrivning av de fysiska processerna och en adekvat matematisk modell . Detta beror på den komplexa, mycket icke-stationära karaktären hos flödet runt bladen ( Strouhal-nummer ) och det stora Reynolds-talet . Den största skillnaden mellan Darrieus-rotorn och Savonius-rotorn är dess hastighet. Så om hastigheten på bladen på Savonius-rotorn är nära hastigheten för det mötande flödet, är det för Darrieus-rotorn 3-4 gånger högre. I [3] visas att egenskaperna hos Darrieus-vindgeneratorn inte är självlika enligt Reynolds-kriteriet, och det finns också ett initialt autorotationsläge där Darrieus-rotorn arbetar i Savonius-rotorläget.
I praktiken används tre blad för Darrieus-rotorn, eftersom det med ett mindre antal inte finns någon självstart och balanseringsproblem uppstår . Med en ökning av antalet blad minskar hastigheten på Darrieus-rotorn, som i fallet med horisontella-axiella vindturbiner.
Fördelar och nackdelar
Fördelar
- Driften av Darier-rotorn, liksom andra rotorer, beror inte på flödesriktningen, därför kräver en turbin baserad på den inte en orienteringsanordning;
- Darrieus-rotorn kännetecknas av en hög hastighetskoefficient vid låga flödeshastigheter, eftersom den inte kräver orientering mot vinden;
- Hög utnyttjandegrad av vindenergi. Daryas rotorer är inte sämre, och i vissa fall överträffar även vindkraftverkens horisontella axiella konstruktioner [4] ;
- Minskat buller som skapas under drift, till skillnad från horisontell-axiella vindturbiner. Detta beror på det nästan enhetliga, på grund av Darrieus-rotorns hastighet, flödet runt bladen;
- Relativ enkel tillverkning (propellerprofilen förändras ständigt längs längden) - för vingprofiler med rak kant;
- Vindkraftverkets rotationsaxel sammanfaller med stödmastens axel.
Brister
- Betydande mastbelastningar i samband med Magnuseffekten ;
- Det mesta av den roterande mekanismens massa finns i periferin, i motsats till horisontella vindkraftverk.
- Brist på en adekvat matematisk modell, vilket gör det svårt att designa Darrieus-rotorn;
- Den långa återbetalningstiden för vindturbiner, som inte tillåter tillverkare att byta till användningen av Darrieus-rotorn från vindkraftverk med horisontell axel.
Anteckningar
- ↑ Turbin med sin roterande axel tvärs strömflödet . freepatentsonline.com. - Patent till Daria från 1931. Hämtad 28 maj 2013. Arkiverad från originalet 29 maj 2013.
- ↑ Twydell J., Weir A. Vindenergi // Förnybara energikällor. — M .: Energoatomizdat, 1990. — 393 sid. - ISBN 5-283-02469-5 .
- ↑ A.S. Negrash. Forskning och utveckling av en metod för att beräkna aerodynamiska egenskaper hos vindturbiner med vertikal rotationsaxel (avhandling) C. 246. M. (1987). Hämtad 2 juli 2016. Arkiverad från originalet 19 augusti 2016. (obestämd)
- ↑ D.N. Gorelov. Darrieus-rotorns energiegenskaper (översyn) // Termofysik och aeromekanik. - Förlag för den sibiriska grenen av den ryska vetenskapsakademin, 2010. - T. 3 . - S. 325-333 . Arkiverad från originalet den 21 november 2015. (ryska)
Litteratur
- Twydell J., Weir A. Vindenergi // Renewable energy resources = Renewable energy resources. — M .: Energoatomizdat, 1990. — 393 sid. - ISBN 5-283-02469-5 .