Ротор Дарье – это один из видов роторов, использующихся в вертикальных ветрогенераторах. Это ветроприемное устройство, которое использует подъемную силу. Ротор состоит из двух или нескольких крыльев закрепленных на балках, которые симметрично расположены. Крылья изготовлены без присутствия профиля из простой упругой ленты. Они очень просты в изготовлении и монтаже. Изобретен ротор Дарье и представлен в 1931 году.
На сегодняшний день известен приннцип работы ротора, но нет математической модели и последовательно описаных всех происходящих физических процессов.
Принцип работы ротора Дарье.
Ротор начинает вращаться из—за разности аэродинамического сопротивления, потом образуется циркуляция, и он становится быстроходным. Теперь рассмотрим подробно. На каждую лопасть воздействует подъемная сила, во время движения их относительно потока ветра. Величина подъемной силы полностью зависит от угла между векторами скоростей воздушного потока и лопасти. Момент силы который развивает ротор не постоянный – переменный, из—за того что вектор мгновенной скорости цикличен и изменяется вместе с движением крыла. Из—за того что для создания подъемной силы нужно постоянное движение лопастей, ротора Дарье трудно самозапускается. Эту характеристику можно улучшить путем использования нескольких лопастей, однако для нормальной работы установки все равно требуется принудительный предварительный разгон.
Недостатки ротора.
Во время работы ротора мачта ветрогенератора испытывает сильные нагрузки. Проблемно проводить дальнейшую модернизацию из—за того что нет математической модели. Также одним из негативных факторов есть то, что вращающийся механизм расположен на периферии. Это приводит к тому, что на механизм действует большая центробежная нагрузка, и он быстро изнашивается. Поэтому ротор быстро выходит из строя (ломаются механические узлы) даже при ровном ветре. Чтобы уменьшить массу конструкции, а с ней и действие центробежной силы, лопасти изготавливаются кривой формы. Еще к существенным недостаткам можно отнести его шумность. Ротор Дарье очень шумный, при резких потоках ветра шум срывается в вой или визг. Доходит до того, что из—за вибрации, которая возникает, рвется лента лопасти.
Преимущества ротора Дарье.
Одним из главных преимуществ ротора есть то, что он абсолютно не зависит от направления ветра. Поэтому турбины, которые оснащены ротором не нуждаются в устройствах ориентации, что отражается на стоимости ветрогенератора. Ротор Дарье даже при минимальном потоке ветра достаточно быстроходен. Также у ротора большой коэффициент использования энергии ветра.
Ротор Дарье Н—образного типа.
Это наиболее распространенный и технологичный тип ротора. Он отличается высокой быстроходностью, практически бесшумный, а инфразвук полностью отсутствует. Ротор н—образного типа имеет простую конструкцию, и он надежнее обычного ротора Дарье.
Ротор Дарье имеет ряд неоспоримых преимуществ, но также и много недостатков.
Решение и минимизация недостатков устройства дадут возможность конкурировать с роторами горизонтальной ориентации и наравне с ними использоваться в ветроэнергетике.
