map1map2map3map4map5

Ветроколеса с раструбами

Некоторые изобретатели предлагают для увеличения мощности ветродвигателя устанавливать перед ветроколесом раструб (конус) с тем, чтобы получить в его узкой части повышенные скорости потока (рис. 17). Если бы действительно в узком сечении конуса удалось получить увеличение скорости потока по сравнению с его скоростью в широком сечении у входа в раструб, то это значительно повысило бы мощность ветродвигателя, так как мощность пропорциональна кубу скорости ветра.

Однако на самом деле, как показывает опыт1, ощутимого увеличения мощности не получается. Это объясняется следующими причинами:

1) на входе в уширенную часть раструба за счет подпора, создаваемого ветроколесом, образуется как бы воздушная подушка, вследствие чего скорость в узкой части раструба, где помещено ветроколесо, незначительно отличается от скорости ветра перед раструбом;

2) в связи с образованием подпора воздушные массы начинают обтекать конус по его внешней поверхности, что приводит к потере воздушным потоком части своей энергии;

3) по закону сохранения энергии, для того чтобы энергия потока на входе в раструб и на выходе из него была одинаковой, необходимо, чтобы потери на трение воздушных частиц о стенки конуса были равны нулю. В противном случае часть энергии будет теряться.

Для того чтобы свести потери к минимуму, пришлось бы сделать конус с очень малыми углами `\alpha`, что привело бы к очень большим размерам раструба. Кроме того, поток должен быть все время параллельным оси конуса, а этого в природе при постоянно изменяющемся направлении ветра достигнуть невозможно.

Таким образом, раструб в отдельных случаях может дать возможность уменьшить размеры ветроколеса при получении примерно той же мощности. Однако это не является основанием к применению таких устройств, так как они вызывают значительное усложнение двигателя.


Рис. 17 - Раструб перед ветроколесом

Основная трудность заключается не только в том, что для больших ветродвигателей (с ветроколесами диаметром 5 м и больше) конуса получаются больших размеров, но и в том, что конус должен быть как-то увязан с головкой ветродвигателя и вместе с ней поворачиваться на ветер при изменениях его направления. Все вместе взятое и привело к тому, что ветродвигатели с раструбами не нашли применения.

Ветроколесо с раструбом Е. М. Фатеева

По более правильному пути, с точки зрения теории, пошли изобретатели, предлагавшие для увеличения мощности потока устанавливать, за ветроколесом специальные раструбы с жалюзями. Одно из таких устройств, изображенное на рисунке 18, предложено Е. М. Фатеевым.


Рис. 18 - Ветроколесо с установленным за ним раструбом с отверстиями:
А - вид сбоку, Б - поперечный разрез полости

Воздушный поток, обтекающий стенки раструба по его наружной поверхности, увлекает за собой через жалюзи частицы воздуха, находящиеся внутри раструба, создавая за ветроколесом некоторое разрежение. За счет этого происходит соответствующее увеличение скорости потока за ветроколесом и перед ним, что приводит, в свою очередь, к увеличению мощности, развиваемой двигателем.

Страницы: 1 | 2 | 3 | 4 | 5


  • Последние новости

    • Страницы
    Тэги
    viman Люди Тесла Устройства лженаука новости энергетика