Войти
quietrevolution QR5 ветряная турбина Винтовая турбина Горлова (GHT ) - это водяная турбина, разработанная на основе турбины Дарье конструкцию, изменив ее так, чтобы она имела спиральные лопасти / фольгу. Он был запатентован в серии патентов с 19 сентября 1995 г. по 3 июля 2001 г. и выиграл 2001 ASME Thomas A. Edison Patent Award. GHT был изобретен Александром М. Горловым, профессором Северо-Восточного университета.
Физические принципы работы GHT такие же, как и для его основного прототипа, турбины Дарье, и для семейства аналогичные ветряные турбины с вертикальной осью, которые включают также ветряные турбины Turby, аэротехнические турбины, ветряные турбины Quietrevolution и т.д. из-за винтовой закрутки лопастей.
Данные о патентах Stampa Винтовая турбина (патент Германии DE2948060A1, 1979) была первоначально изобретена Ульрихом Стампой (Бремен, Германия), инженером, автором и изобретателем.
Термин «фольга» используется для описания формы поперечного сечения лопасти в заданной точке, без различия типа жидкости (таким образом, имеется в виду «аэродинамический профиль » или «подводное крыло »). В спиральной конструкции лопасти изгибаются вокруг оси, что дает эффект равномерного распределения секций фольги в течение цикла вращения, поэтому всегда имеется секция фольги при каждом возможном угле атаки. Таким образом, сумма подъемной силы и силы сопротивления на каждой лопасти не изменяется резко с углом поворота. Турбина обеспечивает более плавную кривую крутящего момента, поэтому вибрация и шум намного меньше, чем в конструкции Дарье. Он также сводит к минимуму пиковые напряжения в конструкции и материалах и облегчает самозапуск турбины. В испытательных средах было обнаружено, что GHT имеет эффективность захвата энергии до 35%, о которой сообщают несколько групп. «Среди других турбинных систем с вертикальной осью, турбина Дэвиса Hydro, турбина EnCurrent и турбина Gorlov Helical прошли масштабные испытания в лаборатории или на море. В целом, эти технологии представляют собой текущую норму развития приливных течений».
Основным отличием винтовой турбины Горлова от обычных турбин является ориентация оси по отношению к току. GHT - это турбина с вертикальной осью, что означает, что ось расположена перпендикулярно потоку тока, тогда как традиционные турбины - это турбины с горизонтальной осью, что означает, что ось расположена параллельно потоку электрический ток. Потоки жидкости, такие как ветер, естественным образом меняют направление, но при этом остаются параллельными земле. Таким образом, во всех турбинах с вертикальной осью поток остается перпендикулярным оси, независимо от направления потока, и турбины всегда вращаются в одном направлении. Это одно из главных преимуществ вертикально-осевых турбин.
Если направление потока воды фиксировано, то ось турбины Горлова может быть вертикальной или горизонтальной, единственное требование - ортогональность потоку.
GHT работает по принципу подъемной силы (см. профиль ). Секции фольги на GHT симметричны как сверху вниз, так и от передней до задней кромки. GHT может вращаться одинаково хорошо в любом направлении. GHT работает по тому же принципу, что и турбина Дарье; то есть он полагается на движение фольги, чтобы изменить кажущееся направление потока относительно фольги и, таким образом, изменить (кажущийся) «угол атаки» фольги.
GHT предлагается для низконапорных микрогидро установок, когда строительство плотины нежелательно. GHT является примером технологии без плотины для гидроэнергетики. Эта технология потенциально может предложить экономическую и экологическую выгоду по сравнению с микрогидросистемами, основанными на плотинах.
Некоторые преимущества гидроэнергетики без плотины заключаются в том, что она исключает возможность разрушения плотины, что повышает общественную безопасность. Это также исключает первоначальные затраты на проектирование, строительство и обслуживание плотин, снижает экологические и экологические осложнения и потенциально упрощает нормативные вопросы, закрепленные в законе, специально для смягчения проблем с плотинами.
В целом, основной экологической проблемой гидроэнергетических установок является их реальный и предполагаемый риск для водных организмов. Утверждается, что GHT вращается достаточно медленно, чтобы рыба могла видеть его достаточно быстро, чтобы плавать вокруг него. Предварительные испытания в 2001 году показали, что если рыба проплывет между медленно движущимися лопастями турбины, она не пострадает. Кроме того, рыбе будет трудно застрять в турбине, потому что открытые пространства между лопастями больше, чем даже у самой большой рыбы, обитающей в небольшой реке. Рыба также не будет брошена в вихрь, потому что GHT не создает сильной турбулентности, поэтому небольшие объекты будут безвредно унесены течением.
 Текущий поток влево. |  Индуцированная составляющая потока, создаваемая вращением турбины по часовой стрелке. |
В этом примере направление потока жидкости - влево.. При вращении турбины, в данном случае по часовой стрелке, движение фольги через жидкость изменяет кажущуюся скорость и угол атаки (скорость и направление) жидкость по отношению к системе отсчета фольги. Комбинированный эффект этих двух компонентов потока (т.е. сумма вектора ) дает чистую общую «Кажущуюся скорость потока», как показано на следующем рисунке.
 Кажущаяся скорость потока турбинной лопатки и угол, образованный током, протекающим над землей (в градусах). |  Векторы чистой силы. |
Действие этого кажущегося потока на каждую секцию фольги создает как подъемную силу и сила сопротивления, сумма которой показана на рисунке выше под заголовком «Векторы чистой силы». Каждый из этих векторов чистой силы может быть разделен на два ортогональных вектора: радиальный компонент и тангенциальный компонент, показанные здесь как «нормальная сила» и «осевая сила» соответственно. Нормальным силам противодействует жесткость конструкции турбины, и они не передают турбине вращающую силу или энергию. Оставшаяся составляющая силы приводит в движение турбину по часовой стрелке, и именно из этого крутящего момента можно собирать энергию.
[Что касается рисунка вверху слева «Кажущаяся скорость потока...», Lucid Energy Technologies, правообладатель патента на спиральную турбину Горлова, отмечает, что эта диаграмма без видимой скорости по азимуту угол 180 градусов (лопасть в точке вращения, где она мгновенно движется в направлении вниз по потоку), может быть неверно истолкована. Это связано с тем, что нулевая, очевидно, скорость потока может возникнуть только при соотношении скоростей наконечника, равном единице (то есть TSR = 1, где текущий поток, вызванный вращением, равен текущему потоку). GHT обычно работает при TSR, значительно превышающем единицу.]
(Диаграммы «Векторы чистой силы» и «Векторы нормальной силы» частично неверны. Сегменты по ветру должны отображать векторы за пределами кругов. В противном случае есть будет отсутствовать чистая боковая нагрузка на турбину.) M Koester 2015.
 Векторы нормальных сил. |  Векторы осевых сил. |
Винтовые турбины в потоке воды генерируют механическую энергию независимо от направление потока воды. Затем электрические генераторы, собранные на общем валу, преобразуют мощность в электричество для коммерческого использования.
