ДИНАМИКА КОЛЕСНОЙ ТЕЛЕЖКИ С РОТОРОМ САВОНИУСА
Автор: Анна Андреевна Мастерова
Организация: Механико-математический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова
Ротор Савониуса – один из широко известных типов вертикально-осевых ветротурбин. Имеет узнаваемую S-образную форму. Его существенным недостатком является то, что он способен развить относительно малую скорость вращения. Вследствие этого генерируемая ротором мощность мала по сравнению с другими распространенными типами роторов, например роторами Дарье или пропеллерного типа. Однако создаваемый ротором Савониуса крутящий момент относительно велик. Этот факт делает ротор пригодным для использования в качестве силового привода. Системы такого типа описаны, например, в [1].
В настоящей работе рассматривается механическая система, состоящая из тележки, на которой установлен ротор Савониуса. Тележка может двигаться вдоль неподвижной оси ОХ и находится в потоке воздуха, движущемся с некоторой скоростью вдоль ОХ. Ось ротора соединена с колесами тележки и приводит их в движение. Предполагается, что колеса тележки могут катиться по плоскости с проскальзыванием. Аэродинамическая нагрузка, действующая на систему, вводится аналогично работе [2].
Получены условия существования и асимптотической устойчивости стационарного режима системы. Исследованы свойства движения тележки в зависимости от величины скорости ветра. Показано, что выбором соответствующих параметров системы, можно изменять направление движения тележки при фиксированной скорости ветра. Проведено численное моделирование системы.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ (No. 17–08–01366, 18–01–00538).
1.Kassem, Y., Hüseyin, Ç. Wind Turbine Powered Car Uses 3 Single Big C-Section Blades.// Int. Conf. on Aeronautical & Manufacturing Engineering (ICAAME’2015), 2015, pages 42-45.
2. Klimina L.A., Masterova A.A., Selyutskii Yu. D., Hwang S.-S., Lin C.-H. On dynamics of a Savonius rotor-based wind power generator // Engineering Dynamics and Life Sciences (DSTA2017), 2017, pages 275-284.
