Лабораторная модель ротора Савониуса

ЦЕЛЬ. Повышение эффективности и экономичности работы электростанций на основе возобновляемых источников энергии необходимо проводить посредством совершенствования технологических, конструктивных, организационно-правовых, технико-экономических мероприятий. Даны предложения для развития подходов к оценке эффективности работы ветроэнергетических установок на основе ротора Савониуса. Обоснованы конструктивные параметры и создана физическая модель для комплексного исследования и рабочих характеристик в лабораторных условиях.

МЕТОДЫ. На основе методов физического и математического моделирования конструкций и профилей лопастей ветрогенератора определены технико-экономические показатели различных профилей лопастей ротора Савониуса.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Выполнено теоретическое обоснование конструкции и различных профилей лопастей ротора Савониуса. На основе комплексного исследования рабочих характеристик в лабораторных условиях установлены значения коэффициента эффективности использования энергии ветра, частоты вращения профиля ветроколеса, электрической мощности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты исследования могут быть применены для обоснования широкого распространения и создания ветроэнергетических установок с ротором Савониуса для обеспечения качественного и надежного энергоснабжения удаленных потребителей электрической энергии, создания изолированных энергосистем и дальнейшего развития альтернативных источников энергии в отечественной электроэнергетике.

1. Шерьязов С. К., Исенов С. С., Искаков Р. М., и др. Основные типы ветротурбин-генераторов в системе электроснабжения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. №5. С. 24 - 33.

2. Templin R. J. Aerodynamic performance theory for the NRC vertical-axis wind turbine // National Research Council of Canada. Rep. LTR 160. 1974; 185.

3. Янсон Р. А. Ветроустановки. М.: 2007. 36 с: ил.

4. TianW., Song B., Van Zwieten J. H., et al. Computational fluid dynamics prediction of a modified Savonius wind turbine with novel blade shapes // Energies. 2015. Т. 8. № 8. С. 7915 -7929.

5. Елаев М. В., Хальясмаа А. И., Самойленко В. О. Проблема подсинхронного резонанса в ветроэнергетических установках и системах // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2020. Т. 12. № 3(47). С. 57-71.

6. Капанский А. А. Методы решения задач оценки и прогнозирования энергетической эффективности // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2019. Т. 11. № 2(42). С. 103-115.

7. Лаврик А. Ю., Жуковский Ю. Л., Лаврик А., и др. Особенности выбора оптимального состава ветро-солнечной электростанции с дизельными генераторами // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22. № 1. С. 10-17.

8. Кострюков С.А, Васильев А.Р., Гусева Ю.В. Обоснование конструктивных параметров и создание физической модели ветрогенератора для комплексного исследования рабочих характеристик в лабораторных условиях // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Энергетика в условиях цифровой трансформации. Наука. Технологии. Инновации». 2022. С. 142-146.

9. Kaplya E.V. Generalization of the logistic distribution in the dynamic model of wind direction // Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics. 2016. Т. 52. № 7. С. 760-767.

10. Kaplya E.V. Energy-efficient termination control of the servo drives of modules of a solar-power plant // Russian Electrical Engineering. 2017. Т. 88. № 1. С. 40-43.

11. Капля Е.В. Обобщение закона гиперболического секанса и логистического закона распределения в единый закон распределения с варьируемым коэффициентом эксцесса // Дальневосточный математический журнал. 2020. Т. 20. № 1. С. 74-81.

12. Kaplya V.I., Silaev A.A., Kaplya E.V. Identification of the transient response of a capacitive relative humidity sensor // Measurement Techniques. 2020. Т. 62. № 12. С. 1099-1105.

13. Ruban N., Askarov A., Razzhivin I., et al. Wind power plants influence on out-of-step operation mode parameters of the power system // Electrotehnica, Electronica, Automatica. 2020. Т. 68. № 4. С. 5-10.

14. Kulyk M., Zgurovets O. Modeling of power systems with wind, solar power plants and energy storage // Studies in Systems, Decision and Control. 2020. Т. 298. С. 231-245.

15. Mahkamadzhanov B.M., Mukhammadiev M.M., Zakhidov R.A., et al. Technological model of a combined power system based on solar, wind, and hydraulic low-power plants // Applied Solar Energy. 2004. Т. 39. № 3. С. 84-91.