Исследование гидроаэродинамики моделей ветроротора с вертикальной осью вращения

Abstract

Приведены результаты исследований по определению влияния периодического изменения угла установки лопасти в течении одного оборота ветроротора с вертикальной осью вращения (типа Дарье) на мощностные и моментные характеристики ветроpoтора, а также на его способность к самозапуску. Исследования проводились путем модельного эксперимента в гидролотке при скоростях потока воды 0,3 - 0,7 м/с. Механизм управления положением лопастей во время вращения модели ротора позволял изменять углы установки лопасти от -14° до +25°. Показана способность ротора с колеблющимися лопастями самозапускаться при очень низких скоростях набегающего потока, а также значительное увеличение рабочего момента на валу по сравнению с ротором с жестко закрепленными лопастями.

Наведенi результати дослiджень впливу перiодичної змiни кута встановлення лопатi пiд час одного обороту вiтроротору з вертикальною вiссю обертання (типу Дар'є) на характеристики потужностi та моменту, що виробляє вiтроротор, а також на його спроможнiсть до самозапуску. Дослiдження проводились шляхом модельного експерименту у гiдролотку при швидкостях потоку води 0,3 - 0,7 м/с. Механiзм управлiння позицiєю лопатей пiд час обертання моделi ротору дозволяв змiнювати кути позицiювання лопатi вiд -14° до +25°. Показана спроможнiсть ротора з лопатями, що коливаються, самозапускатися при дуже малих швидкостях потока, що обтiкає ротор, а також значне зростання величини робочого моменту на валу у порiвняннi з ротором, у якого лопатi закрiпленi жорстко.

The outcomes of researches on definition of influence of a periodic angular variation of the installation of a blade are reduced during one turnover of vertical axis wind turbines (such as Darye rotor) on power and moment performance of wind turbines, and also on its ability in self-start-up. The researches were conducted by modelling experiment in a hydrotray at flow velocities of water 0,3 - 0,7 m/s. The gear of a positional control of blades during rotation of model of a curl allowed to change angles of the installation of a blade from -14° up to +25°. The ability of a rotor with vacillating blades to self-start is shown at very low rates of a ram airflow. Significant increase of the working moment is shown the shaft in comparison with a wind turbines with hard-mounted blades.