Ротор Дарье
Ротор Дарье
Ротор Дарье, турбина Дарье (Darrieus rotor) — это тип турбины низкого давления, ось вращения которой перпендикулярна потоку газовой или жидкой среды. Была предложена в 1931 году французским авиаконструктором Жоржем Дарье (George Darrieus). Ротор Дарье нашёл широкое применение в ветроэнергетике.
Устройство и принцип действия Ротор Дарье представляет собой симметричную конструкцию, которая состоит из двух и более аэродинамических крыльев, закреплённых на радиальных балках. На каждое из крыльев, движущихся относительно потока, действует подъёмная сила, величина которой зависит от угла между вектором скорости потока и мгновенной скорости крыла. Максимальное значение подъёмная сила приобретает при ортогональности данных векторов.
Ввиду того, что вектор мгновенной скорости крыла циклически изменяется в процессе вращения ротора, момент силы, развиваемый ротором, также является переменным. Так как для возникновения подъёмной силы требуется движение крыльев, ротор Дарье характеризуется плохим самозапуском. Самозапуск улучшается в случае применения трёх и более лопастей.
Преимущества и недостатки Преимущества
- Работа ротора Дарье, как и других роторов, не зависит от направления потока, а значит турбина, построенная на его базе, не требует устройства ориентации;
- Для ротора Дарье характерен высокий коэффициент быстроходности при малых скоростях потока;
- относительно высокая выходная мощность — площадь ометаемая крыльями ротора может быть достаточно большой.
Недостатки
- Чрезвычайно низкий коэффициент использования энергии ветра (примерно 0,05 для классического ротора Дарье, при практическом 0,45-0,47 для классических горизонтально-осевых ветряков с теоретическим максимумом в 0,593);
- Плохой самозапуск;
- Значительные нагрузки на стойку (толчки возникают в момент пересечения крылом, на большой скорости, ветрового потока), отсюда — низкая механическая прочность и, следовательно, — необходимость изготовления значительно более прочной (а значит и дорогостоящей) мачты;
- Высокая сложность изготовления (в несколько раз сложнее пропеллерного) — профиль крыльев должен быть выдержан с большой точностью; множество траверс аэродинамической формы, на которых крепятся крылья (для каждого крыла по три);
- Повышенный шум, создаваемый при работе.
