Ротор Дарье

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Ветрогенератор с ротором Дарье

Ротор Дарье, турбина Дарье (Darrieus rotor) — тип турбины низкого давления, ось вращения которой перпендикулярна потоку жидкой или газовой среды. Предложена в 1931 году французским авиаконструктором Жоржем Дарье (George Darrieus)[1]. Ротор Дарье нашёл широкое применение в ветроэнергетике[2].

Устройство и принцип действия[править | править исходный текст]

H-ротор Дарье — дальнейшее Н-образное развитие ротора Дарье

Ротор Дарье представляет собой симметричную конструкцию, состоящую из двух и более аэродинамических крыльев, закреплённых на радиальных балках. На каждое из крыльев, движущихся относительно потока действует подъёмная сила, величина которой зависит от угла между вектором скорости потока и мгновенной скорости крыла. Максимального значения подъёмная сила достигает при ортогональности данных векторов.

Ввиду того, что вектор мгновенной скорости крыла циклически изменяется в процессе вращения ротора, момент силы, развиваемый ротором также является переменным. Поскольку для возникновения подъёмной силы необходимо движение крыльев, ротор Дарье характеризуется плохим самозапуском. Самозапуск улучшается в случае применения трёх и более лопастей.

Преимущества и недостатки[править | править исходный текст]

Преимущества
  • Работа ротора Дарье, как и прочих роторов, не зависит от направления потока, следовательно турбина на его основе не требует устройства ориентации;
  • Ротор Дарье характеризуется высоким коэффициентом быстроходности при малых скоростях потока;
  • относительно высокая выходная мощность — площадь ометаемая крыльями ротора может быть выполнена достаточно большой.
Недостатки
  • Чрезвычайно низкий коэффициент использования энергии ветра (примерно 0,05 для классического ротора Дарье, при практическом 0,45-0,47 для классических горизонтально-осевых ветряков с теоретическим максимумом в 0,593);
  • Плохой самозапуск;
  • Значительные нагрузки на стойку (толчки возникают в момент пересечения крылом, на большой скорости, ветрового потока), отсюда — низкая механическая прочность и, следовательно, — необходимость изготовления значительно более прочной (а значит и дорогостоящей) мачты;
  • Высокая сложность изготовления (в несколько раз сложнее пропеллерного) — профиль крыльев должен быть выдержан с большой точностью; множество траверс аэродинамической формы, на которых крепятся крылья (для каждого крыла по три);
  • Повышенный шум, создаваемый при работе.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Turbine having its rotating shaft transverse to the flow of the current (англ.). freepatentsonline.com. — Патент Дарье от 1931 года. Проверено 28 мая 2013. Архивировано из первоисточника 29 мая 2013.
  2. Твайделл Дж., Уэйр А. Ветроэнергетика // Возобновляемые источники энергии. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 393 с. — ISBN 5-283-02469-5

Литература[править | править исходный текст]

  • Твайделл Дж., Уэйр А. Ветроэнергетика // Возобновляемые источники энергии = Renewable energy resources. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 393 с. — ISBN 5-283-02469-5