Результаты экспериментального исследования поля течения стационарного воздушного потока при работе четырехлопастной турбины Бидарье-1

Результаты экспериментального исследования поля течения стационарного воздушного потока при работе четырехлопастной турбины Бидарье-1

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.31489/2022No3/60-68

Ключевые слова:

ветротурбина, Дарье, Бидарье, двухроторный ветродвигатель, коэффициент мощности ветра

Аннотация

Существует большое разнообразие конструкций ветротурбин, но по принципу работы их можно разбить на три основных типа – парусные (ветротурбина Савониуса), пропеллерные и крыловые (аппарат Дарье). В настоящее время наибольшее распространение получили ветротурбины пропеллерного типа. Они хорошо освоены производством и выпускаются во многих странах. При всех прочих равных условиях мощность, вырабатываемая ветротурбиной, пропорциональна ометаемой ветроколесом площади. Поэтому мегаватные пропеллерные ветротурбины имеют лопасти с длиной 40 и более метров. Изготовить такие длинные специфической формы лопасти под силу лишь авиационному заводу с квалифицированным инженерно-техническим персоналом и соответствующим оборудованием. В последнее время интерес появился к ветротурбинам крылового типа (ветротурбина Дарье). Конструктивно они более простые и имеют достаточно высокий коэффициент извлечения энергии ветра (x=0.45). Несмотря на то, что это неплохой показатель эффективности работы ВЭУ, сотрудники Казахского национального университета им. аль-Фараби разработали новую версию ветротурбины, которая позволяет увеличить эффективное значение этого коэффициента в 1.3-1.6 раза. Этот аппарат назван Бидарье. В настоящей статье излагаются описание конструкции Бидарье, принцип его работы и возможные методы увеличить коэффициент использования энергии ветра. Излагаются результаты испытания действующей лабораторной модели на аэродинамической трубе.

Сведения об авторах

А.К Ершина

Doctor of phys.-math. sciences, Professor, Kazakh National Women's Pedagogical University, Almaty, Kazakhstan. Scopus Author ID: 55849381800, ORCID iD: 0000-0002-6811-3904

Р.К. Манатбаев

Candidate of techn. sciences, Associate Professor, al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan. Scopus Author ID: 55848346700, ORCID iD: 0000-0003-2151-2606,

Ж.Е. Байжума

Master (Eng.), PhD student, al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan, Scopus Author ID: 57205433240, ORCID iD: 0000-0003-3692-2245

Библиографические ссылки

Darrieus F.M. Turbine Having in Rotation Transverse to the Flow of Current, US Patent 1.834/ 018 Dec. USA, 1931, 3 p.

Tjiu W., Marnoto T., Mat S., Ruslan M.H., Sopian K. Darrieus vertical axis wind turbine for power generation I: Assessment of Darrieus VAWT configurations. Renewable Energy. 2015. Vol.75, pp. 50 –67.

Tjiu W., Marnoto T., Mat S., Ruslan M.H., Sopian K. Darrieus vertical axis wind turbine for power generation II: Challenges in HAWT and the opportunity of multi-megawatt Darrieus VAWT development. Renewable Energy. 2015. Vol.75, pp. 560–571.

Paraschivoiu I. Wind turbine design e with emphasis on darrieus concept. Quebec: Presses Internationales Polytechnique; 2002, 483 p.

Yershina A. K., Yershin Sh. A., Zhapbasbayev U.K. Fundamentals of the theory of Darreus wind turbines. Almaty, Kazgos INTI. 2001, 104 p. [in Russian]

Wang Y., Shen S., Li G., Huang D., Zheng Z. Investigation on aerodynamic performance of vertical axis wind turbine with different series airfoil shapes. Renewable Energy. 2018. Vol. 126, pp. 801–818.

Gorelov N.D. Energy characteristics of the Darrieus rotor (review). Thermophysics and Aeromechanics, 2010. Vol.17, pp. 301 – 308.

Yershin Sh., Yershina A.K., Ydyryssova A.А. Vertical–axial two–rotor wind power units Вidarrieus-1. Eurasian Physical Technical Journal. 2017. Vol. 14, No. 2(28), pp. 108 – 112.

Kumar R., Raahemifar K., Fung A.S. A critical review of vertical axis wind turbines for urban applications. Renew. Sustain. Energy Rev. 2018. Vol. 89, pp. 281 – 291.

Загрузки

Как цитировать

Ершина A., Манатбаев R., & Байжума Z. (2022). Результаты экспериментального исследования поля течения стационарного воздушного потока при работе четырехлопастной турбины Бидарье-1. Eurasian Physical Technical Journal, 19(3(41), 60–68. https://doi.org/10.31489/2022No3/60-68

Выпуск

Раздел

Энергетика
Loading...