Лопасть ветроколеса

)5 1- 03 О 1/06 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение позволяет повысить коэффициент использования энергии ветра. Пе ро имеет в поперечном сечении вид обтекаемого профиля с отогнутым носком 2 на наветренной стороне, с подветренной стороны профиль выполнен в виде эллипсоида вращения, а с наветренной стороны - в виде кривой, описываемой функцией плотности логарифмически нормального распределения Благодарявыемке с наветренной стороны давление в хвостовой части лопасти становится меньше, чем в носовой части. Давление потока циркуляции на выступ увеличивается, что позволяет получить больше энергии из потока и тем самым повысить коэффициент использования энергии ветра, 3 ил,Изобретение относится к ветроэнергетике и предназначено. для использования вконструкциях тихоходных ветроколес и может быть использовано также в конструкциях быстроходных ветроколес с наружным 5ободом,Известно лопастное колесо ветряноймельницы, Колесо имеет жесткое наружноекольцо (обод) и центральную втулку, соединенныее между собой двумя рядами, находящихся в продольной плоскости спиц. Накаждой паре спиц расположен комплект деталей, образующих лопасть. Кривизна последней обусловлена положением втулкиотносительно наружного кольца (т,е, втулка 15установлена с возможностью проворота относительно наружного кольца). Ветроколесо базируется .наружным кольцом нароликах, служащих для передачи движения,Основными недостатками данного устройства являются высокая трудоемкость изготовления, обусловленная наличиембольшого количества разъемных деталей ипотребностью затрат времени на подгонкуи наладку их при сборке; высокая материалоемкость, обусловленная немонолитностью (разборностью) конструкции ивведением в нее специального устройствадля центровки колеса и передачи развиваемого им момента. Подобная конструкция 30требует, при одинаковых прочностных характеристиках, использования прокатовбольшого сечения; малый коэффициент использования энергии ветра из-за низкогокачества крыла, обусловленного несовершенством его профиля в отношении обтекаемости.Известна также лопасть, состоящая изкрыловых и винтовых профилей, носовыечасти которых отклонены относительно хорды навстречу потоку.Основным недостатком является малыйкоэффициент использования энергии ветраиз-за несовершенной формы профиля крыла. 45Цель изобретения - повышение коэффициента использования энергии ветра.Цель достигается тем, что профиль лопасти ветроколеса выполнен в виде элипсоида вращения, а наветренная сторона в 50виде кривой, описываемой функцией плотности лога рифмически-нормального распределения,На фиг, 1, 2 и 3 показано ветроколесо,продольный разрез, на фиг, 2 - разрез А - А 55на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б - Б на фиг, 1,Лопасть ветроколеса содержит перо 1,поперечное сечение которого выполнено ввиде обтекаемого профиля с отогнутым носком 2 на наветренной стороне. Профиль лопасти выполнен в виде эллипсоида вращения с выборкой его части с наветренной стороны, описываемой формулой функцией плотности логарифмически-нормального распределения:У 6 ехР( - 9 у-у)где е - число основания натурального логарифмац е = 0,4343)ж - число "пи" равное 3,14,с и о - табулированные параметры логарифмически - нормального распределения.Наружный обод 3 и внутренний 4 вместе с лопастями образуют ветроколесо,Профиль в сечении А - А и профиль (фиг.3) в сечении Б - Б и в других сечениях геометрически подобны.Ветроколесо, содержащее подобные лопасти, работает следующим образом,Ветповой поток направляется на ветроколесо (фиг. 1). При подходе к нему скорость ветра начинает резко падать, а давление (статическое) повышается и происходит отсечение наружным ободом 3 части потока от сплошной массы движущегося воздуха, При этом давление в хвостовой зоне лопасти имеет меньшее значение, чем в носовой ее зоне, Возникающее перед лопастью давление воспринимается площадью проекции продольного сечения лопасти на продольную плоскость, проходящую через ось ветроколеса. В итоге ветроколесо начинает вращаться. Отсеченный наружным ободом 3 ветровой поток, отдав энергию ветроколесу, проходит через пространство между смежными лопастями за ветроколесо по винтовой траектории, За ветроколесом этот поток увлекается ветровым потоком, перемещающимся вне зоны обода 3. При этом тыльные стороны лопастей не встречают сопротивления со стороны воздуха, движущегося за пределами обода 3.Предлагаемое техническое решение позволяет повысить коэффициент использования энергии ветра за счет снижения лобового сопротивления лопасти, достигаемого благодаря тому, что профиль лопасти выполнен в виде элипсоида вращения, а наветренная сторона - в виде кривой, описываемой плотностью логарифмически-нормального распределения, а также за счет уменьшения угла заклинения лопасти ветроколеса.Формула изобретения Лопасть ветроколеса, содержащая перо, поперечное сечение которого выполнено в виде обтекаемого профиля с отогнутым носком на наветренной стороне, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования энергии ветра, профиль выполнен в виде эллипсоида вращения, а наветренная сторона - в видекривой, описываемой функцией плотности логарифмически нормального распределения.1740767 ОГЗ 50 Составитель Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо Заказ 2068 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101