Ротор Дар’є – це один з видів роторів, що використовується у вертикальних вітрогенераторах. Це ветроприймальний пристрій, який використовує підйомну силу. Ротор складається з двох або декількох крил закріплених на балках, які симетрично розташовані. Крила виготовлені без профілю з простої пружної стрічки. Вони дуже прості у виготовленні і монтажі. Винайдений ротор Дар’є і представлений в 1931 році.
На сьогоднішній день відомий принцип роботи ротора, але немає математичної моделі і послідовно описаних всіх відбуваються фізичних процесів, які відбуваються.
Принцип роботи ротора Дар’є.
Ротор починає обертатися з-за різниці аеродинамічного опору, потім утворюється циркуляція, і він стає швидкохідним. Тепер розглянемо докладно. На кожну лопасть впливає підйомна сила, під час руху їх відносно потоку вітру. Величина підйомної сили повністю залежить від кута між векторами швидкостей повітряного потоку і лопасті. Момент сили, який розвиває ротор не постійний, змінний, з-за того що вектор миттєвої швидкості циклічний і змінюється разом з рухом крила. Із-за того що для створення підйомної сили потрібно постійний рух лопастей, ротор Дар’є важко самозапускаєтся. Цю характеристику можна поліпшити шляхом використання декількох лопастей, проте для нормальної роботи установки все одно потрібно примусовий попередній розгін.
Недоліки ротора.
Під час роботи ротора щогла вітрогенератора відчуває сильні навантаження. Проблемно проводити подальшу модернізацію з-за того що немає математичної моделі. Також одним з негативних факторів є те, що обертовий механізм розташований на периферії. Це призводить до того, що на механізм діє велике відцентрове навантаження, і він швидко зношується. Ротор швидко виходить з ладу (ламаються механічні вузли) навіть при рівному вітрі. Щоб зменшити масу конструкції, а з нею і дію відцентрової сили, лопасті виготовляються кривої форми. Ще до істотних недоліків можна віднести його гучність. Ротор Дар’є дуже галасливий, при різких потоках вітру шум зривається в завивання або вереск. Доходить до того, що із-за вібрації, яка виникає, рветься стрічка лопасті.
Переваги ротора Дар’є.
Однією з головних переваг ротора є те, що він абсолютно не залежить від напрямку вітру. Тому турбіни, які оснащені ротором не потребують пристрою орієнтації, що відбивається на вартості вітрогенератора. Ротор Дар’є навіть при мінімальному потоці вітру достатньо швидкохідний. Також у ротора великий коефіцієнт використання енергії вітру.
Ротор Дар’є Н-подібного типу.
Це найбільш поширений і технологічний тип ротора. Він відрізняється високою швидкохідністю, практично безшумний, а інфразвук повністю відсутній. Ротор Н-подібного типу має просту конструкцію, і він надійніший звичайного ротора Дар’є.
Ротор Дар’є має ряд незаперечних переваг, але також і багато недоліків.
Усунення і мінімізація недоліків пристрою дадуть можливість конкурувати з роторами горизонтальної орієнтації і нарівні з ними використовуватися у вітроенергетиці.
