Концентраторы потока ветровых энергоустановок и обоснование их параметров

• Автор: Евдокимов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил.

1. КОНСТРУКЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВОК

НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ.

1.1. Общие сведения но объекту исследований

1.2. Обзор конструктивных решений энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии.

1.3. Анализ исследований концентраторов потока

и потокоформирующих элементов энергоустановок

1.4. Анализ методов выбора и обоснования основных параметров энергоустановок,

работающих на основе возобновляемой энергии.

1.5. Существующие методики обоснования

экономической эффективности энергоустановок,

работающих на основе возобновляемой энергии.

1.6. Выводы по главе и задачи исследований.
2. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КОНЦЕНТРАТОРАМИ ПОТОКА
2.1. Пути совершенствования конструктивных решений энергоустановок.
2.2. Повышение эффективности работы энергоустановок
за счет использования концентраторов потока
2.3. Новые предложения по совершенствованию конструктивных решений энергоустановок с концентраторами потока
2.4. Разработка классификации концентраторов потока
и потокоформирующих элементов
2.5. Выводы по главе.
3. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА
И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Техническое описание экспериментального стенда.
3.2. Исследованные модели концентраторов потока.
3.3. Разработка методики проведения лабораторных исследований
3.4. Оценка погрешностей измерений и вычислений
и выбор методики исключения ошибок
3.5. Планирование эксперимента по влиянию концентратора потока
на характеристики энергоустановки
3.6. Условия моделирования
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
КОНЦЕНТРАТОРОВ ПОТОКА.
4.1. Предварительные замечания.
4.2. Влияние параметров концентратора конфузорного типа
на скорости потока в зоне рабочего колеса
4.3. Влияние параметров диффузора
4.4. Влияние параметров концентратора комбинированного типа
4.5. Влияние рабочего колеса на характер движения потока
в концентраторе
4.6. Методика энергоэкономической оптимизации
параметров агрегата с концентратором потока
4.7. Эффективность использования ВЭА
с концентратором потока
4.8. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


В первой главе приводятся общие сведения по объекту исследований дается обзор конструктивных решений энергоустановок на основе возобновляемых видов энергии приводится краткий обзор исследований потокоформирующих элементов и концентраторов потока энергоустановок подобного типа рассматриваются существующие методики обоснования экономической эффективности энергоустановок, а также анализируются методы выбора и обоснования основных параметров энергоустановок, использующих энергию течения. Третья глава посвящена описанию экспериментальных установок и методики проведения исследований. В четвертой главе анализируются результаты экспериментальных исследований по влиянию параметров концентратора конфузорного, диффузорного и комбинированного типа на характеристики потока в зоне рабочего колеса рассматриваются результаты исследований по влиянию рабочего колеса на характер движения потока в концентраторе приводится методика выбора основных параметров концентраторов потока ветроэнергетических установок приводятся результаты сопоставительных расчетов по определению эффективности работы ветроэнергоагрегата малой мощности с концентратором потока и без него. В заключении сформулированы основные результаты и выводы по выполненной работе. Автор глубоко признателен и благодарен коллективу сотрудников кафедры Природоохранного и гидротехнического строительства Самарского государственного архитектурностроительного университета и коллективу сотрудников кафедры Возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики СанктПетербургского государственного политехнического университета. Все источники получения электроэнергии можно разделить на две группы невозобновляемые и возобновляемые. Доля первых из них в балансе энергопотребления составляет около . Возобновляемые источники энергии ВИЗ существуют в окружающей среде постоянно и потенциал их огромен. Однако за счет них удовлетворяется всего лишь энергопотребления , , . Такое соотношение сложилось исторически под воздействием ряда объективных причин развития энергетики. Однако, на современном этапе сложившуюся ситуацию вряд ли можно признать рациональной. Об этом свидетельствует следующее. Первое. Второе. Тепловая и атомная энергетика являются добавляющими источниками энергии сверх солнечной, способными вызвать тепловой перерыв окружающей среде с вытекающими отсюда глобальными экологическими последствиями . Третье. Возрастает негативное воздействие энергетических установок, работающих на органическом топливе, на окружающую среду . Важным вкладом в решение вышеназванных экологических проблем является вовлечение в топливноэнергетический баланс нетрадиционных возобновляемых источников энергии НВИЭ. России о формировании экологически благоприятной структуры топливноэнергетического баланса РФ и ее отдельных экономических районов на базе экологически чистых источников энергии. Из всех известных ВИЭ на современном этапе наиболее широко используется гидравлическая энергия и ветровая энергия потоков. Энергоустановки, работающие на гидравлической энергии, в частности гидроэлектростанции ГЭС отличаются рядом важных преимуществ. Среди них такие, как низкая себестоимость производства электроэнергии, высокие КПД и маневренность агрегатов, высокая степень автоматизации работ, малая удельная численность обслуживающего персонала. Однако не следует забывать и о том, что ГЭС, как крупные, так и малые, оказывают негативное антропогенное воздействие на окружающую среду . В частности, при строительстве ГЭС происходит затопление и подтопление земель, берегопереработка и эрозия почв, изменение гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов, изменение климата, ландшафта, наземной и водной флоры и фауны и т. Актуальным направлением обеспечения энергией и улучшения качества природной среды является вовлечение в энергоснабжение других нетрадиционных возобновляемых источников энергии, в частности, солнечной, ветровой, океанической приливная, волновая, термальная, энергия течения, соленость и т. В развитие нетрадиционной возобновляемой энергетики в нашей стране большой вклад внесли Алферов Ж. И., Андрианов Д. Н., Бапьзанников М. И., Берковский Б. М., Бернштейн Л. Б., Богуславский Э. И., Быстрицкий Д. Н., Виссарионов В. И., Грилихес В. А., Данилевич Я. Б., Елистратов В. В., Жуковский Н. Е., Румянцев В. Д., Умаров Г. Я., Харитонов В. П., Сабинин Г.