Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Преобразование возобновляемых видов энергии

Диссертационная работа:

Быков Егор Николаевич. Обоснование параметров ветроэнергетической установки со спиральными лопастями на основе экспериментальных исследований : диссертация... кандидата технических наук : 05.14.08 Санкт-Петербург, 2007 141 с. РГБ ОД, 61:07-5/2798

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследований 13

1.1. Перспективы развития ветроэнергетики 13

1.2. Анализ экспериментальных исследований
ветроэнергетических установок 19

1.2.1. Экспериментальные исследования ветроэнергетических
установок в лабораторных условиях 22

1.2.2 Экспериментальные исследования ветроэнергетических

установок в натурных условиях 28

2 Обоснование констуктивно-компоновочной схемы ВЭУ 33

2.1 Геометрические размеры и форма - ротора ВЭУ со
спиральными лопастями 33

  1. Геометрическая модель ротора исследуемой ВЭУ 34

  2. Форма профиля лопасти 37

  3. Угол установки лопасти 43

2.2 Классификация ВЭУ малой мощности и место ВЭУ со
спиральными лопастями 48

3. Экспериментальные исследования вэу со спиральными лопастями 55

3.1 Описание аэродинамического стенда СПбГПУ 55

3.1.1 Конструктивные особенности аэродинамической трубы
(AT) 55

3.1.2 Аэродинамические особенности AT 57

3.2 Методики проведения испытаний и контрольно- измерительная
аппаратура 58

3.2.1 Методика энергетических исследований ВЭУ со
спиральными лопастями 58

3.2.2 Методика аэродинамических исследований ВЭУ со
спиральными лопастями 62

3.3. Результаты исследований ВЭУ со спиральными лопастями...64

  1. Результаты энергетических исследований 64

  2. Результаты аэродинамических исследований 73

3.4 Оценка погрешностей измерений и вычислений 83

4. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных
исследований и предложения по новым конструктивно-компоновочным
решениям ВЭУ 94

4.1 Методика оценки воздействия ветрового потока на элемент
лопасти ВЭУ со спиральными лопастями 94

4.2 .Анализ экспериментальных результатов 108

4.2 Предложения по конструктивно-компоновочным решениям

ВЭУ со спиральными лопастями 110

Заключение 113

Список использованной литературы 115

Приложение 1 127

Приложение 2 132

Приложение 3 134

Приложение 4 138

Приложение 5 141

Введение к работе:

Актуальность темы. Сегодня во всем мире наблюдается интенсивный прирост мощности возобновляемой энергетики На конец 2005 года общая установленная мощность ветроэлектрических станций (ВЭС) в мире составила около 60 ГВт (в Европе — 40,8 ГВт) По имеющимся прогнозам к 2020 году суммарная установленная мощность ВЭС в мире может возрасти до 1200 ГВт, а к 2040 году — до 3100 ГВт Немаловажным фактором ее опережающего развития в различных странах, независимо от их размеров, географического положения, экономического состояния и ресурсной базы энергетики, являются экологические преимущества возобновляемых источников и постоянно развивающиеся технологии производства установок на основе ВИЭ

Учитывая суммарную кинетическую энергию ветрового потока в приземном слое Земли, оценивающуюся величиной порядка 19,6 1010 МВт, актуальность приобретают научные разработки, направленные на вовлечение этого энергетического потенциала для полезного использования его различными потребителями

Автономная энергетика призвана обеспечить электроэнергией ряд потребителей в условиях децентрализованного энергоснабжения, например, базовые сотовые станции в горных, пустынных и северных регионах, дома и поселки, удаленные от НЭП, сигнальные огни, геологические экспедиции, пастбища и другие сельскохозяйственные объекты, отдаленные объекты военного и гражданского назначения, районы чрезвычайных ситуаций, оборудование газоперекачивающих станций, систем коррозионной защиты нефтегазопроводов и т п Все эти вопросы в ряде случаев можно успешно решить с помощью автономных систем В настоящее время наблюдается интенсивное развитие этих систем, в том числе на основе ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой мощности

В связи с этим, актуальными становятся исследования и разработки новых конструкций ВЭУ небольшой мощности, которые могут быть использованы для повышения надежности энергоснабжения удаленных и изолированных потребителей, что позволит снизить завоз топлива в эти регионы

Целью диссертации является экспериментальное исследование ветроэнергетической установки со спиральными лопастями для автономного потребителя

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи

обосновать конструктивно-компоновочную схему ВЭУ со спиральными лопастями малой мощности,

разработать математическую модель срединной линии лопастей ротора,

уточнить на основе анализа существующих ветроэнергетических установок классификацию ВЭУ,

разработать методику экспериментальных исследований ВЭУ со спиральными лопастями в аэродинамической трубе замкнутого типа с открытой рабочей частью,

провести экспериментальные исследования ВЭУ со спиральными лопастями на аэродинамическом стенде,

провести теоретическое обобщение конструктивно-компоновочной схемы ВЭУ со спиральными лопастями на основе анализа результатов экспериментальных аэродинамических и энергетических исследований

Научная новизна работы заключается в следующем

Предложена новая классификация ВЭУ малой мощности

Впервые получены всесторонние энергетические и аэродинамические характеристики ВЭУ со спиральными лопастями на основе проведенных экспериментальных исследований

Проведен теоретический анализ конструктивно-компоновочной схемы ВЭУ со спиральными лопастями

На основе экспериментальных исследований предложена новая конструкция ВЭУ со спиральными лопастями (заявка на изобретение № 2006145494/06(049682))

Личный вклад автора. Диссертация является результатом законченных исследований автора, которые проводились им в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном политехническом университете (ГОУ ВПО СПбГПУ) Приведенные в диссертационной работе результаты исследований были получены лично автором при разработке и решении задач по хоздоговорным и госбюджетным темам и договорам, в которых автор принимал участие в качестве исполнителя и соисполнителя Диссертационные исследования поддержаны грантом РФФИ N 06-08-00559

Личный вклад автора определился разработкой модели ВЭУ со спиральными лопастями, проведением экспериментальных исследований модели ВЭУ со спиральными лопастями в аэродинамической трубе, в разработке усовершенствованной классификации ВЭУ Личный вклад автора в публикациях определяется 70%

Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований была обоснована перспективность использования ветровых энергоустановок в районах с децентрализованным энергоснабжением, предложена новая классификация ВЭУ малых мощностей, разработана методика исследования ВЭУ со спиральными лопастями в аэродинамической трубе замкнутого типа с открытой рабочей частью, разработаны рекомендации по конструктивным изменениям ВЭУ со спиральными лопастями с целью повышения ее эффективности

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных и республиканских конференциях, семинарах «Молодые ученые - промышленности северо-западного региона» (Санкт-

Петербург, 2004), 9-й Международный семинар «Российские технологии для
индустрии Альтернативные источники энергии и проблемы

энергосбережения», (Санкт-Петербург, 2005), «III международная конференция Возобновляемая и малая энергетика - 2006 », (Москва, 2006), «Вторая научно-техническая конференция «Гидроэнергетика Новые разработки и технологии», секция «Малая, ветровая, приливная и другие виды возобновляемых источников энергии», (Санкт-Петербург, 2006) Экспериментальный образец ВЭУ со спиральными лопастями и результаты исследований экспонировались на международной выставке «Пятая международная специализированная выставка электротехнического оборудования и новых технологий в электроэнергетике ЭлектроТехноЭкспо», (Москва, 2006)

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Обоснование конструктивно-компоновочной схемы ВЭУ со спиральными лопастями

Результаты экспериментальных исследований ВЭУ со спиральными лопастями

Новые конструктивные решения, повышающие эффективность работы ВЭУ со спиральными лопастями

Достоверность результатов полученных в ходе экспериментальных исследований, подтверждается использованием в эксперименте сертифицированной контрольно-измерительной аппаратуры и апробированных методик исследований ВЭУ

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы, состоящего из 115 наименований Работа изложена на 139 страницах, содержит 50 рисунков и 13 таблиц

Подобные работы
Мамедсахатов Бегенч Довлетович
Обоснование энергетических параметров солнечных фотоэлектрических установок и перспективы их использования в Туркменистане
Кортес Лилиана
Обоснование параметров системы солнечного энерговодоснабжения индивидуальных потребителей (Для условий Мексики)
Евдокимов Сергей Владимирович
Концентраторы потока ветровых энергоустановок и обоснование их параметров
Сидельников Андрей Иванович
Разработка методики технико-экономического обоснования структуры и параметров энергокомплекса на базе возобновляемых источников энергии
Сазонова Елена Александровна
Исследование и обоснование технологических процессов лесосечных работ на основе сквозного энергетического анализа
Безруков Юрий Алексеевич
Обоснование безопасности реакторов ВВЭР на основе экспериментальных теплогидравлических исследований
Чурюкин Валерий Алексеевич
Разработка и обоснование метода повышения прочности и долговечности канатов на основе исследования механизма их разрушения
Захиб Гулам Сидик
Исследование и обоснование параметров карьеров и средств механизации горных работ на весьма маломощных круто-падающих залежах (на примере баритовых месторождений ДРА)
Чирков Сергей Борисович
Исследование параметров телефонной нагрузки и обоснование метода расчета пропускной способности системы персонального радиовызова
Бабин Владислав Николаевич
Обоснование параметров установки первичного охлаждения молока

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net