ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО МОМЕНТА РОТОРА САВОНИУСА
Автор: Анна Андреевна Мастерова
Организация: Механико-математический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва; НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва
В рамках данного исследования был создан лабораторный макет ротора Савониуса. Прототип изучали в аэродинамической трубе НИИ механики МГУ при малых скоростях набегающего потока. Замерялись силы, действующие на ротор, и аэродинамический момент. В процессе эксперимента изменялись значения скорости набегающего потока и угловой скорости вращения ротора (в том числе исследовалось вращение в обратную сторону).
На базе полученных данных предложена модификация модели воздействия потока на ротор типа Савониуса, описанная в работах [1-3]. В рамках такой модели безразмерный коэффициент аэродинамического момента раскладывается в ряд Фурье. Получена зависимость коэффициентов ряда от безразмерной угловой скорости.
Такая модель позволяет существенно упростить проведение параметрического анализа для сложных механических систем, имеющих в своем составе ротор Савониуса. Это достигается благодаря расширению методов, применимых для решения такого рода задач за счет средств теоретической механики. Далее результаты можно уточнить с помощью классических методов теории сплошных сред, дающих более точное количественное совпадение, но слишком ресурсоемких для анализа динамики в широкой области параметров.
1. Мастерова А.А. Моделирование динамики малогабаритной ветроэнергетической установки на базе ротора Савониуса/ Труды конференции-конкурса молодых ученых. 13-17 октября 2017 г. / М.: Издательство Московского университета, 2018. – 140-147 с.
2. Мастерова А.А. Моделирование динамики колесной тележки, приводимой в движение с помощью ротора Савониуса/ Труды конференции-конкурса молодых ученых. 15-17 октября 2018 г. / М.: Издательство Московского университета – 98-105 с.
3. Мастерова А.А. Эмпирический подход к описанию воздействия потока на ротор Савониуса/ Тезисы конференции-конкурса молодых ученых Научно-исследовательского института механики МГУ имени М.В. Ломоносова 21-25 октября 2019 г. – с. 21.
