Воздушная турбина

 

Использование: энергетика, преимущественно воздушные турбины для освоения волновой энергии в установках типа столба Масуды. Сущность изобретения: на валу ступицы 1 воздушной турбины расположены связанные с тягами 2 лопасти, каждая из которых выполнена в виде гибкой пластины 3 и соединенных с ее кромками профилированных стержней, причем стержень 4 ведущей кромки пластины 3 установлен на ступице радиально с возможностью поворота , а стержень 5 соединен с периферийной кромкой пластины 3. Тяги 2 расположены попарно со стороны стержней 4 ведущих кромок пластин и закреплены на периферии наружной поверхности стержня ведущей кромки пластины 3 одними концами пары, а на ступице 1 - другими концами пары. 1 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1768798 А1 (я)з F 03 0 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4865747/06 (22) 10.09.90 (46) 15.10.92. 6en. Q 38 (71) Одесский филиал Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта (72) ВВ. Бурячок и В.Н. Кирлан (56) Авторское свидетельство СССР

М 77954, кл. F 01 D 9/02, 1939.

Авторское свидетельство СССР

М 1089283, кл, F 01 D 7/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 1302009, кл. F 03 D 7/02, 1985, (54) ВОЗДУШНАЯ ТУРбИНА (57) Использование: энергетика, преимущественно воздушные турбины для освоения волновой энергии в установках типа столба

Масуды, Сущность изобретения: на валу ступицы 1 воздушной турбины расположены связанные с тягами 2 лопасти, каждая из которых выполнена в виде гибкой пластины

3 и соединенных с ее кромками профилированных стержней, причем стержень 4 ведущей кромки пластины 3 установлен на ступице радиально с возможностью поворота, а стержень 5 соединен с периферийной кромкой пластины 3, Тяги 2 расположены попарно со стороны стержней 4 ведущих кромок пластин и закреплены на периферии наружной поверхности стержня ведущей кромки пластины 3 одними концами пары, а на ступице 1 — другими концами пары. l ил.

3 1768798 4

ы. Формула изобретения р Воздушная турбина, содержащая заа крепленную на валу ступицу и располо>кенные на ней и связанные с тягами лопасти. каждая из которых выполнена в виде гибкой

Изобретение относится к энергетике, преимущественно к низконапорным быстроходным воздушным турбинам для освоения волновой энергии в установках типа столба Масуды. Основная задача здесь— обеспечить однонаправленное вращение турбины в знакопеременном потоке воздуха.

Она решается применением односторонних клапанов, известных направляющих аппаратов. Односторонние клапаны создают ударные нагрузки в системе и быстро изнашиваются. Направляющие аппараты громоздки и сложны в изготовлении, так как выполняются преимущественно литьем. От названных недостатков свободны осевые турбины с упруго-поворотными лопастями (см. 3).

Решением, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является воздушная турбина — прототип, Она включает ступицу, гибкие тяги и лопасти в виде гибких пластин с профилированными стержнями по кромкам, причем стержень ведущей кромки установлен в ступице радиально с возможностью поворота вокруг своей оси. В полости ступицы расположен шестеренчатый механизм синхронизации поворота лопастей. Расположенные вне ступицы гибкие тяги обеспечивают поворот задней кромки и всей лопасти на заданный угол. Они соединяют ступицы с консолями. закрепленными к концам стержней задних кромок лопастей.

Главными недостатками прототипа являются: большой изгибающий момент в заделке стержня ведущей кромки и малые, допускаемые по условиям прочности, углы поворота лопасти. Допускаемая относительная деформация е (отношение удлинения к первоначальной длине при изгибе и растяжении) для большинства металлов измеряется тысячными, поэтому допускаемые углы 0 поворота ведущей кромки вокруг своей оси составляют градусы, Для надежной работы турбины этого мало, Цель изобретения — упрощение конструкции турбины и повышение ее надежности, Достигается цель расположением гибких тяг парами со стороны стержней ведущих кромок пластин и закреплением на периферии наружной поверхности стержня ведущей кромки пластины одними концами пары, а на ступице — другими концами пар

Сущность изобретения поясняется че тежом, на котором предлагаемая турбин представлена в изометрии.

Воздушная турбина включает закрепленную на валу ступицу 1 и располо>кенные на ней, связанные с тягами 2 лопастями, каждая из которых выполнена в виде гибкой

5 пластины 3 и соединенных с ее кромками профилированных стержней; причем стержень 4 ведущей кромкой пластины 3 установлен на ступице радиально с возможностью поворота, а стержень 5 сое10 динен с периферийной кромкой пластины 3, тяги 2 расположены попарно со стороны стержней 4 ведущих кромок пластин и закреплены на периферии наружной поверхности стержня ведущей кромки пластины 3

15 одними концами пары, а на ступице 1— другими концами пары, Одна из тяг 2 расположена за верхней по черте>ку лопастью и не видна.

Тяги составляют с осью стер>кня 4 ост20 рые углы а и закреплены к нему на расстояниях а от оси, Высота стержня L.

В состоянии покоя пластины 3 лежат в плоскости, нормальной оси турбины. Воздушный поток вдоль оси турбины вызывает

25 поворот стержней 4 вокруг их осей на малый угол О и изгиб пластин 3, что дает аэродинамически выгодное увеличение их отклонения по направлению к оси турбины. Тяги 2, имевшие первоначальную длину h: cos а

30 (см. чертеж) теперь становятся гипотенузами треугольников с катетами аВ.h: cos a,Èõ относительно удлинение составит ч ГсоВа + а - Ф вЂ” h:сова

h: cosa

С учетом малости а Оприближенно можно записать а & cosa (2)

2Й

40 откуда

Расчеты по последней формуле показывают возможность увеличения О до десят45 ков градусов (против градусов в прототипе) при соблюдении допустимых величин е, Это существенно снижает неравномер. ность скорости вращения турбины в знакопеременном воздушном потоке, Кроме того, 50 крепление тяг к периферийным концам стержней 4 разгружает их пролет и заделку в ступице 1 от изгибающих моментов. В целом конструкция турбины упрощается, а ее надежность повышается.

1768798

Составитель В.Бурячок

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор

Заказ 3630 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пластины и соединенных с ее кромками профилированных стержней, причем стержень ведущей кромки пластины установлен на ступице радиально с возможностью поворота, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, второй стержень соединен с периферийной кромкой пластины, а тяги расположены попарно со стороны стержней ведущих кромок пластин и закреплены нэ периферии наружной поверхности стержня

5 ведущей кромки пластины одними концами пары, а на ступице — другими концами пары.