układ naprowadzenia, turbina wiatrowa o poziomej osi, moment napędowy, turbina wiatrowa o pionowej osi, wirnik wiatrowy
Abstrakt
The proposed self-adjusting mechanism consists of a carousel rotor with a vertical axis consisting of two kinematically connected flat blades. The torque of this rotor can change the position of the directing unit and additionally the position of the main propeller in order to direct the wind stream or save the main rotor when the wind is too strong. The theory, principles of operation, and the properties of the self-adjusting system were illustrated by formulas and graphs. Based on research conducted in a boundary layer wind tunnel, the values of the aerodynamic coefficients of the flat blades were determined, and then the power and propeller torque of the rotor were found as a function of the angle of wind attack. Acomputational procedure provides kinematical and force relations as well as the resulting torque diagrams of the rotor. An example of the use and the design structure of a self adjusting unit in the case of a horizontal axis wind turbine is presented.
W artykule zaprezentowano nowatorskie rozwiązanie zespołu samonaprowadzania na kierunek wiatru turbiny wiatrowej o poziomej osi obrotu, składające się z dwułopatowego, karuzelowego wirnika o pionowej osi obrotu i dwupozycyjnego mechanizmu nastawczego. Na podstawie przeprowadzonych badań w tunelu aerodynamicznym wyznaczono wartości współczynników aerodynamicznych łopaty płaskiej wirnika dwułopatowego turbiny naprowadzającej, a ich wartości zobrazowano na wykresach. Przedstawiono procedurę obliczeniową mocy oraz momentu napędowego wirnika zespołu samonaprowadzania w zależności od kąta działania wiatru. Wyniki obliczeń pokazano na wykresach. Zaprezentowano budowę i zasadę działania turbiny naprowadzającej, a także propozycję wykorzystania jej jako zespołu samonaprowadzania na kierunek wiatru z jednoczesnym zabezpieczeniem wirnika głównego HAWT przed nadmiernymi obrotami przy silnym wietrze.
