库兹巴斯国立技术大学(俄罗斯,克麦罗沃市)。
面向农工综合体高效风能设备的理论与实验基础(自然风速较低条件)。

项目涉及的领域: 清洁能源(风能)。


TRL3:为验证技术概念,已开发出样机以演示其关键特性,目前进行改善
TRL4:已开发出详细解决方案的模型以演示技术可行性
TRL5:该技术的可行性可通过接近真实条件下的详细模型进行验证。

技术描述,项目的技术优势
叶片采用玻璃钢制造,平面呈半椭圆形,带有稳定平面。在专用模具中制造,以确保良好的空气动力性能。导风流屏可根据设备尺寸采用金属压型板或胶合板制作。该设备的主要优势:在0.5至15.0米/秒的广泛自然风速范围内可以运行。
描述该技术未来或有可能的应用情况
使用垂直轴风力涡轮机的风能设备可应用于农工综合体。该装置能在自然风速为0.5至15.0米/秒的条件下运行。该运行条件通过采用基于差异性迎风阻力原理的叶片而实现(其空气动力学阻力系数为0.882),这种叶片对低风速敏感度较高。此外,还使用了导风流屏,用于增强风力涡轮机内部气流的速度。项目团队开发了计算风力涡轮尺寸、叶片数量和尺寸的方法,依据所需功率和年平均风速确定。与此同时,根据风轮尺寸、叶片数量、风轮质量和年平均风速,项目团队还制定了计算角速度、转矩和功率的方法。
根据提出的方法,项目团队初步计算得到风力发电装置的结果显示:风力涡轮机直径为1000毫米,高度为2000毫米,配备3片半椭圆形叶片,尺寸为150×150毫米,带有宽度为150毫米的稳定平面和六个导风流屏,导风流屏宽度1000毫米,高度2000毫米。相关数据在表1及图4、图5、图6中注明。
表1注释:
Kz — 风力涡轮叶片填充体积系数;
Kekr — 考虑使用导风流屏后风力涡轮机体积内气流速度增加系数;
UТ — 考虑使用导风流屏后风力涡轮机体积内气流速度(米/秒);
ω — 风力涡轮机角速度(每秒转数);
Mvr — 风力涡轮机转动力矩(牛·米);
N — 考虑自然风速变化的风力涡轮功率(瓦特)。
科斯季科夫·基里尔·谢尔盖耶维奇,霍恰伊诺夫·鲍里斯·彼得罗维奇