Interested Article - Турбина Уэльса

Турбина Уэльса (Уэллса) ( англ. Wells turbine ) — 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 подъёма 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 подъём. 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) : 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 . 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.