лопасть ветроколеса

Формула изобретения

Лопасть ветроколеса, содержащая перо с передней и острой задней кромками, верхнюю и нижнюю плоскости, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя плоскости сопрягаются с формой части цилиндрической поверхности радиуса r, определяемого по формуле

r = 2,744v²/,

где r радиус цилиндрической поверхности, м;

2,744 коэффициент скорости в квадрате;

v скорость частиц воздуха набегающих на лопасть, м/с;

ускорение частиц воздуха, м/с².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях различного назначения и мощности.

Известны лопасти ветроколес, профили поперечного сечения пара которых имеют тот недостаток, что они выполнены без учета кривизны передней кромки r для расчетной скорости набегающих частиц воздуха. Поэтому они не могут с высоким КПД преобразовывать энергию ветра в механическую.

Патент США 4081220, кл. F 03 D 1/06, опубл. 1978,принятый за прототип, обладает этим недостатком.

Сущность изобретения в том, что радиус r определяется по формуле

r = 2,74v²/

где r радиус цилиндрической поверхности;

2,74 коэффициент увеличения скорости набегающих частиц воздуха;

V скорость частиц воздуха, набегающих на лопасть;

w ускорение частиц воздуха, может быть принято не более 78900 м/c².

На чертеже изображено сечение пера лопасти.

Лопасть ветроколеса, содержащая перо с передней 1 и острой задней 2 кромками, верхнюю 3 и нижнюю 4 плоскости. При этом верхняя 3 и нижняя 4 плоскости сопрягаются с формой частиц цилиндрической лобовой поверхности 1 радиуса r, который определяется по формуле

r = 2,74v²/

От набегающих со скоростью V частиц воздуха на передней кромке 1 возникает повышенное давление, а над верхней плоскостью 3 разряжение. В результате частицы устремляются из зоны давления 1 через спинку 5 в зону разряжения 3 с увеличенной в 1,656 раза скоростью, по сравнению со скоростью V. В результате на спинке 5 существенно повышается ускорение частиц и увеличение силы тяги.

Примером конкретного выполнения может быть лопасть для скорости ветра 6 м/c. А при работающем ветроколесе скорость набегающих частиц будет, примерно, равна 17,3 м/c. Это при =7, =22, = 15, 55000 м/c². В этом случае r 2,74300/55000 0,015 м.

Размер а верхней 3 и нижней 4 плоскостей будет равен 0,015/0,132 0,1137 м.

Для большей скорости ветра, чем 6 м/с, размеры сечения лопасти будут больше.