Turbina elicoidala (din "helixul" grecesc - o spirala si "eidos" - un fel) este o turbina originala. creat de Alexander Gorlov.
Aspectul turbinei este prezentat în Fig. Turbina are trei lame spiralate și sub acțiunea fluxului de apă este capabilă să se rotească de două până la trei ori mai repede decât viteza de curgere. Invenția are o eficiență ridicată de conversie a energiei. Eficiența sa este de trei ori mai mare decât cea a turbinelor convenționale. În acest caz, turbina este capabilă să genereze energie în cazul fluxurilor slabe de fluid. ceea ce face posibilă construirea unei centrale hidroelectrice fără utilizarea unui baraj, numai în detrimentul vitezei de curgere.
De fapt, turbina este un rotor Darya. inventat în secolul al XIX-lea. Cuplul este generat de forța de ridicare. care apare pe două sau trei suprafețe de susținere subțiri, având un profil aerodinamic. Forța de ridicare este maximă în momentul în care lama traversează fluxul de aer de intrare la viteză mare. Rotoarele Darya sunt folosite pentru a converti energia eoliană - în diverse moară de vânt. Avantajul rotorului ca generator este faptul că direcția de rotație a acestuia este invariabilă, indiferent de direcția vântului. Cu toate acestea, de obicei, două lame sunt utilizate, și nu trei, ca în turbina Gorlov. O altă diferență a turbinei este răsucirea lamelor. Îndoirea lamei în jurul axei verticale depășește cu succes vechiul defect al rotoarelor drepte. legate de degradarea periodică inevitabilă a stratului de graniță. crescând brusc tragerea aripii. Într-adevăr, o lamă cu spirală curbată traversează limita unghiului critic de atac, nu în același timp cu întreaga lungime, dar trasă ușor de ea printr-un segment mic. În acest caz, punctul de eșec al curgerii va aluneca de-a lungul aripii rotative, deplasându-se vertical.
Aspectul turbinei Gorlov
Caracteristicile de proiectare permit designerului să reducă diametrul, mărind simultan lungimea fără a pierde energie la turbină.
Care sunt avantajele "turbinei Gorlov"? Eficiența lui este de 2-3 ori mai mare decât în oricare altul, funcționând într-un flux liber, fără baraj. Se rotește uniform, fără pulsații și vibrații. Spre deosebire de turbinele metalice convenționale de mai multe tone ale centralelor electrice de râu și maree, elicoidul din plastic are dimensiuni foarte mici (diametru - 1 m, lungime - 84 cm) și cântărește numai 35 kg. Pentru a obține puterea necesară, este posibil să se utilizeze orice număr de astfel de turbine montate pe arborele generatorului electric. Suprafața rotorului are o acoperire elastică specială, care reduce fricțiunea împotriva apei și elimină acumularea de alge și moluște.
Domenii de inginerie și economie
Utilizate efecte de știință naturală
În ultimii ani, în mai multe țări străine, mai ales în Canada, a început dezvoltarea unei turbine eoliene cu rotorul Darier, propus în Franța în 1920. Acest rotor are o axă verticală de rotație și este alcătuit din două sau patru lame curbate (figura 1). Lamele formează o structură tridimensională, care se rotește sub influența forțelor de ridicare care apar pe lamele de fluxul vântului. În rotorul Daria, coeficientul de utilizare a energiei eoliene atinge valori cuprinse între 0,30 și 0,35. Recent, sa realizat dezvoltarea motorului rotor Dariya cu lame drepte (figura 1b, c). Principalul avantaj al turbinelor eoliene Darya este că nu au nevoie de un mecanism de orientare spre vânt. Ele au un generator și alte mecanisme amplasate la o înălțime mică lângă bază. Toate acestea simplifică foarte mult designul. Cu toate acestea, un deficiențe organice grave ale acestor turbine eoliene reprezintă o schimbare semnificativă a condițiilor pentru debitul în jurul aripii într-o revoluție a fluxului pe rotor, care este repetată ciclic în timpul funcționării. Acest lucru poate provoca fenomene de oboseală și poate conduce la distrugerea elementelor rotorului și a accidentelor grave, care ar trebui luate în considerare la proiectarea rotorului (în special la turbinele eoliene de mare putere). În plus, pentru a începe să lucreze, trebuie să se relaxeze.
Centrale electrice eoliene (Darye) cu rotor vertical. a - în formă de F, b - în formă de D, c - cu lame drepte. 1 - turn (arbore), 2 - rotor, 3 - extensii, 4 - suport, 5 - transmisie
a cuplului
Suportul pentru cadrele încorporate este necesar.