RU2209339C1 - Лопасть ветроколеса - Google Patents
Лопасть ветроколеса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209339C1 RU2209339C1 RU2001130517/06A RU2001130517A RU2209339C1 RU 2209339 C1 RU2209339 C1 RU 2209339C1 RU 2001130517/06 A RU2001130517/06 A RU 2001130517/06A RU 2001130517 A RU2001130517 A RU 2001130517A RU 2209339 C1 RU2209339 C1 RU 2209339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- shell
- windwheel
- envelope
- radius
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к лопастям ветроэнергетических установок малой мощности. Технический результат, заключающийся в увеличении срока эксплуатации лопасти путем повышения ее надежности и удельной прочности, обеспечивается за счет того, что в лопасти ветроколеса из стеклопластика, содержащей перо, оболочку и комель для закрепления лопасти в ступице ветроколеса, согласно изобретению оболочка выполнена монолитной, при этом перо имеет внутреннюю полость, а оболочка, образующая полость, имеет переменную толщину, определяемую по установленной математической зависимости. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к лопастям ветроэнергетических установок малой мощности.
Известны фирмы, выполняющие лопасти ветроэнергетических установок из пластмасс. Так, фирма Bergey Windpower Co (США) изготавливает пластиковые лопасти ветроэнергетических установок, фирма Proven (Великобритания) - из полипропилена. ("Ветроэнергетические установки малой мощности". Аналитическая справка. М.: Информэлектро, 1991, с. 21, 27).
Эти лопасти приняты в качестве аналогов предлагаемого изобретения.
Недостаток таких лопастей заключается в том, что их прочность низка из-за невысоких усталостных характеристик, что сокращает срок эксплуатации лопастей (там же, с, 3).
Известна лопасть ветроэнергетической установки, срок эксплуатации которой увеличен за счет усложнения конструкции лопасти (патент Германии DE 4225599, опубликован 17 февраля 1994 г.). Лопасть по этому патенту состоит из двух частей - лобовой и хвостовой (заполненной пенопластом). Обе части лопасти, а также верхняя и нижняя оболочки ее соединены между собою с помощью клея и заклепок.
Этот патент принят за прототип предлагаемого изобретения.
Недостатком лопасти-прототипа является ее невысокая надежность при эксплуатации из-за клепаных и клеевых соединений, которые в условиях переменных ветровых нагрузок подвержены разрушению, а также невысокая удельная прочность (отношение прочности к мacce), так как лопасть утяжелена крепежными металлическими деталями и заполнителем между верхней и нижней оболочками.
Эти недостатки устранены в предлагаемом изобретении.
Существенными признаками, характеризующими предлагаемое изобретение, являются выполнение лопасти из стеклопластика, имеющей перо и комель для закрепления лопасти в ступице ветроколеса. Отличительными признаками лопасти являются: монолитное выполнение оболочки, при этом перо лопасти имеет внутреннюю полость, а образующая эту полость оболочка имеет переменную толщину, определяемую по формуле:
где С - толщина оболочки в определяемом сечении лопасти, мм.
где С - толщина оболочки в определяемом сечении лопасти, мм.
r - радиус определяемого сечения лопасти, м.
V - скорость ветра, м/с.
σ - разрушающее напряжение, кГ/см2.
Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения срока эксплуатации лопасти путем обеспечения следующих технических результатов:
- повышение надежности лопасти благодаря ее монолитной конструкции, не имеющей клепаных, клеевых и иных соединений;
- повышение удельной прочности лопасти путем уменьшения ее массы за счет выполнения пера лопасти полым внутри, а оболочки - переменной толщины соответственно величинам нагрузок,
На чертежах схематично изображено:
Фиг.1. Лопасть в разрезе.
- повышение надежности лопасти благодаря ее монолитной конструкции, не имеющей клепаных, клеевых и иных соединений;
- повышение удельной прочности лопасти путем уменьшения ее массы за счет выполнения пера лопасти полым внутри, а оболочки - переменной толщины соответственно величинам нагрузок,
На чертежах схематично изображено:
Фиг.1. Лопасть в разрезе.
Фиг. 2. Лопасть в сборе со ступицей с указанием радиуса колеса R и радиуса сечения лопасти r.
Лопасть 1 содержит перо 2, внутри которого расположена полость 3, образованная оболочкой 4 переменной толщины. С помощью комля 5 лопасть крепится в ступице 6, имеющей ось вращения 7. Толщина оболочки 4 плавно уменьшается от комля к концу лопасти 1.
Лопасть 1 используется в сборе с помощью комля 5 и ступицы 6 в ветроколесе (не показано).
Под действием ветровой нагрузки на перо 2 приводится в движение ветроколесо, с дальнейшим преобразованием кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Благодаря монолитному исполнению оболочки 4 повышается ее надежность. Полость 3 обеспечивает уменьшение массы лопасти 1 и, следовательно, повышает удельную прочность ее. Переменная толщина оболочки также обеспечивает увеличение удельной прочности лопасти 1 за счет максимально возможного уменьшения массы пера 2.
Примером конкретного определения толщины оболочки 4 является лопасть 1 для скорости ветра V=30 м/с, при радиусе колеса R1=2,5 м (измеряемом от оси 7 ступицы 6). Радиус r1=l,5 м поперечного сечения лопасти 1, в котором определяется толщина оболочки 4, также измеряется от оси 7. Материал лопасти - эпоксидный стеклопластик с разрушающим напряжением на сжатие σ=3000 кГ/см2.
Claims (1)
- Лопасть ветроколеса из стеклопластика, содержащая перо, оболочку и комель для закрепления лопасти в ступице ветроколеса, отличающаяся тем, что оболочка выполнена монолитной, при этом перо имеет внутреннюю полость, а оболочка, образующая полость, имеет переменную толщину, определяемую по формуле
где С - толщина оболочки в определяемом сечении лопасти, мм;
21 - коэффициент корреляции,
R - радиус ветроколеса, м;
r - радиус определяемого сечения лопасти, м;
V - скорость, ветра, м/с;
σ - разрушающее напряжение на сжатие, кГ/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130517/06A RU2209339C1 (ru) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Лопасть ветроколеса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130517/06A RU2209339C1 (ru) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Лопасть ветроколеса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2209339C1 true RU2209339C1 (ru) | 2003-07-27 |
Family
ID=29210869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001130517/06A RU2209339C1 (ru) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Лопасть ветроколеса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2209339C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593859C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2016-08-10 | Энел Грин Пауэр С.П.А. | Лопасть для ветряной турбины и способ сборки лопасти |
-
2001
- 2001-11-12 RU RU2001130517/06A patent/RU2209339C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593859C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2016-08-10 | Энел Грин Пауэр С.П.А. | Лопасть для ветряной турбины и способ сборки лопасти |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3085952B1 (en) | Airflow configuration for a wind turbine rotor blade | |
CN102317620B (zh) | 用于风轮机的转子叶片及其制造方法 | |
EP3282121B1 (en) | Method for balancing segmented wind turbine rotor blades | |
EP2402594A1 (en) | Wind turbine blade for a rotor of a wind turbine | |
US6830436B2 (en) | Wind turbine provided with nacelle | |
CN102094748B (zh) | 流体涡轮叶片和风力涡轮叶片 | |
DK178020B1 (da) | Spar cap-enhed til en vindmøllerotorvinge | |
CN107076107B (zh) | 用于风力涡轮机叶片的空气动力学壳体扩展件 | |
US5913661A (en) | Striated hybrid blade | |
EP2256296A2 (en) | Reinforced composite fan blade | |
EP2141355A2 (en) | Wind turbine blades with multiple curvatures | |
CN101446263A (zh) | 风力涡轮机叶片加强件 | |
DK201270273A (en) | Rotor blade section and method for assembling a rotor blade for a wind turbine | |
EP3599374B1 (en) | Wind turbine blade comprising a composite material and a method for producing a wind turbine blade | |
US20180320655A1 (en) | Rotor reinforcing device for wind turbine | |
CN107076108B (zh) | 用于风力涡轮机的转子叶片 | |
US9957953B2 (en) | Root bushing for a blade root of a wind turbine rotor blade, a blade root, a wind turbine rotor blade and a wind turbine | |
JP4647573B2 (ja) | 風力発電機用ブレード | |
Nixon | Improvements to tilt rotor performance through passive blade twist control | |
RU2209339C1 (ru) | Лопасть ветроколеса | |
US20120027618A1 (en) | Angled blade root | |
GB2450684A (en) | Windturbine in a built-up area | |
EP2682597B1 (en) | Method for designing a wind turbine blade comprising a winglet | |
CN113167212A (zh) | 经由其叶片尖端节段中的增加的预弯曲具有最大化的总体预弯曲的分段式转子叶片 | |
CN110470452A (zh) | 风洞试验高速涵道尾桨模型复合材料桨叶装配结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041113 |