Ветровая энергетика в развитых странах развивается исключительно быстрыми темпами. В Европейской ветроэнергетической ассоциации утверждают, что при сохранении этой тенденции уже к 2010 году использование энергии ветра в мире увеличится в пять раз, а к 2020-му ветроэнергетические установки только в Европе обеспечат больше 10% энергобаланса. К этому времени во всем мире будет более 1000 ГВт установленных мощностей, что в пять раз превышает мощность всех сегодняшних российских электростанций. Кстати, несмотря на то, что ветровая электроэнергетика в России пока не развита, интересные ноу-хау в этой области у нас есть.
Добавить в моё избранное
8 мин, 42 сек 4553
К тому же он описал интересное явление, которое не заметил французский исследователь: образующийся вихрь за счет низкого давления в центре сам подсасывал внешний воздух, усиливая эффект вихреобразования. Но невозможность теоретического обоснования вихревых эффектов сыграла с открытиями Ранка-Хилша злую шутку и отложила их техническое применение на десятилетия.
Меркулов добился увеличения эффекта охлаждения в вихревой трубке почти в два с половиной раза (сейчас разница между теплым и холодным потоками превышает 100 градусов!). Подобные установки до сих пор работают в авиационных КБ и на заводах, используя воздух из обычных пневмосистем. Но власти обратили внимание на работы куйбышевской ОНИЛ-9 только после чернобыльской катастрофы. В меркуловской лаборатории использовали эффект вихревого всасывания, подмеченного Хилшем, для создания моющих машин большой мощности. В них всасываемая в вихрь грязь отбрасывалась во внешние слои искусственного циклона и собиралась затем в герметичную емкость. При дезактивации зараженной территории и оборудования было использовано более ста таких машин, отмывших сотни квадратных километров загрязненных поверхностей. Кстати, подобный эффект используется и в вихревых эжекторах-насадках на глушитель автомобиля. В периферийных горячих слоях вихревого потока лучше сжигаются вредные примеси, а за счет низкого давления в центре потока снижается противодавление выбросу из цилиндров, а значит, эффективнее сгорает топливо, в результате чего расход его уменьшается на 10-15%.
Именно тогда Рудольф Серебряков и загорелся идеей ветряка, эффективность работы которого усиливалась бы за счет дополнительного завихрения ламинарного потока воздуха. Идея была простая, ведь основная проблема обычных лопастных ветряков — либо слишком слабые, либо слишком сильные ветры. При небольших ветрах лопастные ветряки просто не работают, в случае же штормовых — их лучше не только останавливать, а класть вместе с мачтами на землю. Для серебряковского ветряка, как он сам его называет — «вихряка» не нужны ни сильный ветер, ни высокая мачта, ни система ориентации на ветер, а входящий поток контролируется простым регулировочным воздухозаборником. Причем их можно устанавливать модульно — друг на друга, повышая мощность до необходимой, независимо от силы ветра. Правда, без системы аккумуляции электроэнергии все равно не обойтись, так как по российским законам избыток мощности нельзя«сливать» в существующие энергетические сети.
Русский цикл
Первые попытки объяснения вихревых эффектов появились в трудах основоположника вихревой теории винта Николая Жуковского еще в начале XIX века. В СССР исследованиями вихревого эффекта занимались в основном прикладники. Профессор Одесского технологического института пищевого и холодильного оборудования Владимир Мартыновский рассчитал и запатентовал термодинамический цикл для воздушных вихревых холодильных машин, получивший в мире название «russian cycle» Но основной вклад в развитие основ теории этих эффектов внес профессор Куйбышевского авиационного института (ныне Самарский государственный авиакосмический университет — СГАУ!) Александр Меркулов. Созданная им в конце 50-х Отраслевая научно-исследовательская лаборатория N9 тепловых двигателей и холодильных машин (ОНИЛ-9 Министерства авиационной промышленности!) провела огромный объем теоретических и экспериментальных исследований вихревого эффекта. При этом было разработано несколько видов машин. По воспоминаниям ученика Меркулова, профессора кафедры теплотехники и тепловых двигателей СГАУ Владимира Бирюка, именно в Куйбышевском авиационном институте были получены первые данные, касающиеся физической сути этого явления. Авторитет института в изучении вихревых потоков был настолько высок, что в начале 60-х американцы, интересовавшиеся природой разрушительных торнадо, попросили у него помощи в проектировании для Принстонского университета вихревой установки, работающей на эффекте Ранка-Хилша.Меркулов добился увеличения эффекта охлаждения в вихревой трубке почти в два с половиной раза (сейчас разница между теплым и холодным потоками превышает 100 градусов!). Подобные установки до сих пор работают в авиационных КБ и на заводах, используя воздух из обычных пневмосистем. Но власти обратили внимание на работы куйбышевской ОНИЛ-9 только после чернобыльской катастрофы. В меркуловской лаборатории использовали эффект вихревого всасывания, подмеченного Хилшем, для создания моющих машин большой мощности. В них всасываемая в вихрь грязь отбрасывалась во внешние слои искусственного циклона и собиралась затем в герметичную емкость. При дезактивации зараженной территории и оборудования было использовано более ста таких машин, отмывших сотни квадратных километров загрязненных поверхностей. Кстати, подобный эффект используется и в вихревых эжекторах-насадках на глушитель автомобиля. В периферийных горячих слоях вихревого потока лучше сжигаются вредные примеси, а за счет низкого давления в центре потока снижается противодавление выбросу из цилиндров, а значит, эффективнее сгорает топливо, в результате чего расход его уменьшается на 10-15%.
Дополнительное завихрение
Знакомство директора по науке компании «Нотека» научившейся делать бизнес на вихрях, Рудольфа Серебрякова с Александром Меркуловым произошло в 70-х годах. Тогда шли активные поиски технологий для замены спиртовых охладителей электронных и оптических систем самолета. Например, для охлаждения приборов МиГ-25 требовалось около 250 литров спирта и спиртовых смесей, и задачей конструкторов было облегчить новые поколения боевых самолетов на четверть тонны. Богатый опыт куйбышевцев помог быстро создать охладители, основанные на эффекте Ранка-Хилша, которые работали от набегавших на крыло самолета воздушных потоков и создавали в системе глубокий холод (до -70 градусов по Цельсию!). Ученые группы Меркулова вместе со специалистами НПО «Молния» разрабатывали систему охлаждения для планера космического челнока«Бурана»Именно тогда Рудольф Серебряков и загорелся идеей ветряка, эффективность работы которого усиливалась бы за счет дополнительного завихрения ламинарного потока воздуха. Идея была простая, ведь основная проблема обычных лопастных ветряков — либо слишком слабые, либо слишком сильные ветры. При небольших ветрах лопастные ветряки просто не работают, в случае же штормовых — их лучше не только останавливать, а класть вместе с мачтами на землю. Для серебряковского ветряка, как он сам его называет — «вихряка» не нужны ни сильный ветер, ни высокая мачта, ни система ориентации на ветер, а входящий поток контролируется простым регулировочным воздухозаборником. Причем их можно устанавливать модульно — друг на друга, повышая мощность до необходимой, независимо от силы ветра. Правда, без системы аккумуляции электроэнергии все равно не обойтись, так как по российским законам избыток мощности нельзя«сливать» в существующие энергетические сети.
Страница 2 из 3
