Турбина Уэльса

Принцип работы лопаток турбины

Турбина Уэльса (Уэллса) (англ. Wells turbine) — воздушная турбина низкого давления имеющая симметричную аэродинамическую поверхность лопаток, позволяющую им вращаться всегда в одну сторону, независимо от направления потока воздуха или жидкости. Это достигается тем, что рабочее тело попадая на лопатку разделяется непропорционально — отклонение рабочего тела в одну сторону всегда больше чем в другую. Принцип работы турбины Уэльса схож с принципом подъема крыла самолета. А форма лопатки схожа с формой лопаток ротора Дарье.

Использование этой двунаправленной турбины позволяет отказаться от потребности исправлять воздушный поток сложными и дорогими системами запорных клапанов. Наибольшее распространение турбина Уэльса получила в электростанциях колеблющегося водяного столба (англ. oscillating-water-column wave power plants).

Однако эффективность турбины Уэльса ниже, чем у турбины с постоянным направлением воздушного потока и асимметричной аэродинамической поверхностью, так как первая имеет более высокий коэффициент лобового сопротивления, чем асимметричная. Кроме того, в турбине Уэльса профиль лопатки используется с большим углом атаки. Большой угол атаки вызывает состояние, известное как «сваливание» (англ. "stall"), в которой аэродинамическая поверхность теряет подъем. Эффективность турбины Уэльса в колеблющемся потоке достигает значений равных 40-70 %.

Турбина была разработана Аланом Уэльсом (англ. Alan Wells), профессором Королевского Университета Белфаста (англ. Queen's University Belfast) в конце 1970-х годов.

Применение турбины

Турбина Уэльса применяется для:

• Приливных электростанций (OWC, Oscillating Water Column — Осциллирующая водяная колонна): ^[1] набегающие волны (прилив и отлив) способны вытеснять (засасывать) воздух из трубы установленной вертикально ниже уровня воды. Воздух устремляется через турбину Уэльса, которая в свою очередь соединена с электрогенератором.
  • Caisson-type Oscillating Water Column. Установка разработана в Port and Harbor Research Institute of the Ministry of Transport. Испытывалась в Японском море у порта Саката в префектуре Ямагата.
• Ветрогенераторов (ВЭУ, ветроэлектрическая установка):
  • ВЭУ Osprey I. Установка разработана и сконструирована в 1995 году фирмой Applied Research and Technology. Находилась в Шотландии неподалёку от Даунрея. Была уничтожена штормом. Максимальная мощность — 2 МВт с сдвоенной турбиной Уэльса. В 1999 году началась постройка ВЭУ Osprey II.
  • Береговая ВЭУ по типу OWC на острове Пику (Азорские острова) принадлежащему Португалии. Воздуховод для воздушной турбины Уэльса имеет диаметр 2,3 м. Максимальная мощность — 0,5 МВт.
  • ВЭУ по типу многорезонансных OWC с турбиной Уэльса около острова Тривандрум в Индии. Построена в 1997 году. Мощностью в 150 кВт.

Примечания

1. ↑ Волновые морские энергоустановки — коммерциализация и разработки

См. также

• Анимация, показывающая принцип работы осцилирующей водяной колонны
• Ротор Дарье
• Турбина Дарриеуса

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Двигатели

 

Двигатели внутреннего сгорания (кроме турбинных)   Возвратно-поступательные Количество тактов Двухтактный двигатель (двигатель Ленуара) • Четырёхтактный двигатель • Шеститактный двигатель (двигатель Гриффина) Расположение цилиндров Рядный двигатель (U-образный двигатель) • Оппозитный двигатель • V-образный двигатель • W-образный двигатель • Звездообразный двигатель (вращающийся) • X-образный двигатель Типы поршней Свободно-поршневые • Двигатель со встречным движением поршней (дельтообразный) • Аксиальные Способ воспламенения Дизельные • Компрессионные карбюраторные • Калильно-компрессионный • Калильные карбюраторные • Батарейное зажигание • Магнето • Дуговые и искровые свечи Роторные Двигатель Ванкеля • Орбитальный двигатель (двигатель Сарича) • Роторно-лопастной двигатель Вигриянова • Роторный двигатель Карфидова Комбинированные Гибридные Воздушно-реактивные   Основные типы Бескомпрессорные Прямоточные • Пульсирующие Турбореактивные Турбовентиляторные (двухконтурные) • Турбовинтовые • Турбовинтовентиляторные • Турбовальные Модификации и гибридные системы Мотокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель • Гиперзвуковые прямоточные См. также: Газотурбинные двигатели Ракетные двигатели   Химические Жидкостные Закрытого цикла • Открытого цикла • С фазовым переходом • Двигатель Вальтера Другие Твердотопливные • Топливно-гибридные Ядерные Термоядерные • Газофазно-ядерные • Солевые Электрические Плазменные (электромагнитный ускоритель VASIMR) • Ионные • Электротермические • Электростатические Другие Клиновоздушный • Двигатель Бассарда Двигатели внешнего сгорания   Паровая машина • Двигатель Стирлинга • Пневматический двигатель Турбины и механизмы с турбинами в составе   По виду рабочего тела Газовые Газотурбинная установка • Газотурбинная электростанция • Газотурбинные двигатели‎ Паровые Парогазовая установка • Конденсационная турбина Гидравлические турбины‎ Пропеллерная турбина •  • Гидротрансформатор По конструктивным особенностям Осевая (аксиальная) турбина • Центробежная турбина (радиальная, тангенциальная) • Радиально-осевая турбина • Поворотно-лопастная турбина • Ковшовая турбина Пелтона (турбина Турго) • Ротор Дарье • Турбина Уэльса • Турбина Тесла • Турбина Франциса • Сегнерово колесо Электродвигатели   Постоянного тока • Переменного тока • Трёхфазные • Двухфазные • Однофазные • Универсальные Асинхронные Конденсаторный двигатель Синхронные Бесколлекторные • Коллекторные • Вентильные реактивные • Шаговые Другие Линейные • Гистерезисные • Униполярные • Ультразвуковые • Мендосинский мотор Биологические двигатели   Моторные белки Актин • Динеин • Кинезин • Миозин • Тропомиозин • Тропонин • Флагеллин

См. также: Вечный двигатель • Мотор-редуктор • Резиномотор