Русская Википедия:Ротор Дарье
Ротор Дарье, турбина Дарье (Шаблон:Lang-en) — 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
Ротор Дарье представляет собой конструкцию, состоящую из одного, двух и более аэродинамических крыльев, закреплённых на радиальных балках. Хотя общий принцип работы ротора Дарье в целом известен, но полного описания физических процессов и адекватной математической модели до сих пор нет. Это обусловлено сложным, сильно нестационарном характером обтекания лопастей (число Струхаля) и большим числом Рейнольдса. Главным отличием ротора Дарье от ротора Савониуса является его быстроходность. Так, если скорость лопастей ротора Савониуса близка к скорости набегающего потока, то у ротора Дарье она в 3-4 раза выше. В работе [3] показано, что характеристика ветрогенератора Дарье не является автомодельной по критерию Рейнольдса, а также существует режим начальной авторотации, в которой ротор Дарье работает в режиме ротора Савониуса.
На практике для ротора Дарье используют три лопасти, так как при их меньшем количестве нет самозапуска и возникают проблемы балансировки. При увеличении числа лопастей быстроходность ротора Дарье падает, как и в случае горизонтально-осевых ветрогенераторов.
Преимущества и недостатки
- 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, поскольку не требует ориентации на ветер;
- Высокий коэффициент использования энергии ветра. Роторы Дарье не уступают, и в отдельных случаях даже превосходят горизонтально-осевые конструкции ветрогенераторов [4];
- Пониженный шум, создаваемый при работе, в отличие от горизонтально-осевых ветрогенераторов. Это связано с практически равномерным, в силу быстроходности ротора Дарье, обтеканием лопастей;
- Относительная простота изготовления (пропеллерный профиль по длине постоянно меняется) — для профилей крыльев с прямой кромкой;
- Ось вращения ветрогенератора совпадает с осью опорной мачты.
- Недостатки
- Значительные нагрузки на мачту, связанные с эффектом Магнуса;
- Большая часть массы вращающегося механизма на периферии в отличие от горизонтально-осевых ветрогенераторов.
- Отсутствие адекватной математической модели, что затрудняет конструирование ротора Дарье;
- Большой срок окупаемости ветрогенераторов, что не позволяет производителям перейти на использование ротора Дарье с горизонтально-осевых ветрогенераторов.
Примечания
Литература
- ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокfreepatentsonline.com_1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокRenewable_energy_resources_1не указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокnegrashне указан текст - ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокsibranне указан текст
