Ректальный ротор – Что такое барабанный комбинированный ротор мощной паровой турбины высокого давления — конструкция и искривление, классификация и схемы

Содержание

10 худших «мужских» продуктов всех времен

Было много сказано о том, что рекламодатели продают продукты женщинам, играя на том, что они эмоциональны и непостоянны. Мужчины же считаются менее уязвимыми в таких ситуациях. Они могут совершенно не волноваться о том, что их ноги похожи на куриные лапы, но все же есть вещи, которые их волнуют и заставляют чувствовать себя неуверенно. Спекулируя на этом чувстве неуверенности, маркетологам-таки удалось впарить мужчинам совершенно дурацкие продукты. Вот 10 худших продуктов, когда-либо созданных для мужчин:

Средства против облысения

Признаки потери волос и облысения могут взволновать даже самого самоуверенного мужчину. Различные компании очень долго спекулировали на этом и продавали сотни разнообразных продуктов для остановки и замедления облысения или восстановления уже выпавших или утончающихся волос. От пучков волос до париков ни один продукт не помог достичь желаемого успеха. Вот некоторые из худших продуктов когда-либо изобретенных против потери волос:

Волосы в аэрозоле
«Брызги» этого аэрозоля состоят из крошечных волокон, которые удерживаются на голове и прикрепляются к волосам. Только распыли это и – бац! – тонкие волосы становятся толстыми, а лысины и проплешины полностью ушли.
Брызги призваны помочь неуверенным в себе лысеющим мужчинам чувствовать себя более уверенными. Но в этом не может быть ничего, кроме ужасного волнения, потому что плавание, ливень или пот уничтожат набрызганные волосы – и позор неизбежен!

Устройство для создания вакуума на поверхности головы
Это довольно громоздкое устройство, которое можно было взять в аренду для домашнего применения, работало по принципу создания вакуума на поверхности головы, который усиливал приток крови к коже, вследствие чего волосы должны были стать здоровыми и сильными, а также перестать выпадать. Шланг, присоединенный к ермолке, создавал вакуум на поверхности головы. «Эта штука присасывает мое желание жить с густой шевелюрой!»

Парик для груди
В то время как некоторые мужчины бреют грудь или удаляют волосы лазером, чтобы получить гладкую кожу, другие мечтают о первобытном густом волосяном покрове по всему телу. Для этих мужчин был изобретен парик для груди. Можно было приобрести парик в черном, коричневом или сером цвете, причем эти парики были сделаны из настоящих человеческих волос. Как мужчины должны были применять эту вещь? Сажать на клей? На ленту? Наверное, это прекрасно для потенциальных клиентов – мужчин, которые любят носить расстегнутые гавайские рубашки, но при этом им недостает торчащих из-под рубашки волос, которые являются необходимым дополнением к их массивным золотым цепям.

Продукты для простаты

Другая область, в которой многие мужчины чувствуют себя неуверенно, – секс. Вот дурацкие изобретения, созданные, чтобы помочь мужскому либидо.

Согреватель простаты
Устройство было изобретено в 1918 году и по задумке создателей должно было стимулировать «нижнюю голову» мужчин! Не знаю, существует ли этот орган, но многие обвиняют сильный пол, что именно им они и думают. Устройство состояло из 10,5-сантиметрового цилиндра, который при помощи шнура включался в розетку и вводился в прямую кишку. В рабочем состоянии луковица освещала спектром синего цвета простату, чтобы восстановить мужскую выносливость и силу.

Радиоактивная суспензия
Когда-то полагали, что радиоактивные материалы способны заживлять раны и увеличивать жизненную силу людей. Радием обогащали питьевую воду, ванны и даже свечи. Самый страшный метод лечения среди всех радиоактивных – это радиоактивная суспензия для мужчин. Одна реклама объявила: «Слабость обескураживает мужчин! Наполняйтесь радостной жизненной силой с помощью радия и гормонов!»

Ректальный ротор
Этот расширитель обещал вылечить запор и проблемы полового бессилия. Он был разработан для того, чтобы разбить каловые массы и смазать прямую кишку. У наконечника расширителя были специальные отверстия, через которые можно было выпускать мазь. Предполагалось, что это вылечит вашу простату. Но с девизом: «Достаточно большой, чтобы быть эффективным, и достаточно маленький для каждого, кто старше 15 лет», – можно ли было подумать, что расширитель работает так, как нужно?

Электрический пояс Гейдельберга
В начале 1900-х годов многие люди считали, что они страдают неврастенией, а причина болезни виделась в чрезмерной стимуляции нервной системы и высокой скорости развития общества, техники и т. д. Эта «болезнь» произвела на свет множество признаков – от депрессии до бессилия и усталости. Электрический пояс Гейдельберга рекламировался как лечебный, поскольку посылал электрические импульсы в гениталии и обещал восстановить вашу жизненную силу. Ай!

Устройства против самозагрязнения

В течение XIX века рекомендовалось управлять либидо молодых людей при помощи чрезвычайных мер. Было изобретено несколько устройств, чтобы воспрепятствовать мастурбации.

Шип для предотвращения эрекции
Это устройство было нацелено не только на борьбу с мастурбацией, но и против ночной эрекции. Молодые люди должны были надевать это кольцо на пенис, и всякий раз, когда они просыпались от эрекции, шипы вонзались в нежную плоть и причиняли бы невыносимую боль.

Узел Сперматик
Система узлов Сперматик, запатентованная в 1876 году, была разработана для того, чтобы сделать эрекцию невозможной, привязывая гениталии в направлении вниз. 21 год спустя создатель изменил конструкцию, что сделало эрекцию возможной. Что ж, эрекция только в направлении вниз?

Своевременное предупреждение
Своевременное предупреждение – это аппарат, изобретенный Фрэнком Ортом в 1893 году, который охлаждал половой член и был призван предотвратить сексуальные фантазии или сны, ведущие к семяизвержению. Нужно было прикладывать устройство к пенису перед сном. Когда происходила эрекция, рычаги открывались, аппарат поливал холодной водой гениталии. Это охлаждало орган так, чтобы эрекция спадала и эякуляции не происходило. В основном это походило на холодный душ, только без самого душа.

Кошмарные медицинские инструменты прошлого.: alvere — LiveJournal

Нож для ампутаций, 1700-ые годы
В XVIII веке для ампутаций предпочитали пользоваться ножами с искривленным лезвием, поскольку хирургам так было удобнее перерезать кожу и мышцы, а уже затем перепиливать кость пилой. В XIX веке в моду вошли ножи с прямым лезвием — с их помощью было проще формировать лоскут кожи, которым закрывалась культя.

Первый вибратор, вторая половина XIX века
Прибор работал на энергии паровой машины и использовался для лечения женской истерии — «бешенства матки».




Ртутный шприц и перевязочные пакеты, 1545 год
Эти предметы были найдены на затонувшем судне «Мария Роза». Ртутный шприц использовался для лечения моряков от сифилиса.

Обратные ножницы для вытаскивания стрел, 1500-ые годы
Предположительно, этот инструмент вставляли в рану в сложенном положении; центральный стержень использовался для захвата стрелы. Лезвия с торчащими наружу острыми краями раздвигались в стороны, в свою очередь раздвигая плоть вокруг стрелы, чтобы ее наконечник в процессе извлечения не рвал мясо.

Ректальный ротор
Этот 15-сантиметровый бур незамедлительно доставляет лекарственные жидкости к простате, одновременно механически стимулируя прямую кишку. Рекламная брошюра устройства гласит: «Достаточно большой, чтобы быть эффективным. Достаточно маленький, чтобы подойти всем людям старше 15 лет».

Ланцет для кровопускания, 1850 год
Для того, чтобы провести процедуру кровопускания, треугольным лезвием надавливали на вену, пока из нее не начинала течь кровь.

Инструмент для извлечения пуль, 1500-ые годы
С помощью этого длинного инструмента можно было вытаскивать пули, глубоко застрявшие в теле пациента: винтообразный наконечник вставлялся в рану и выдвигался, насаживая на себя пулю, которая затем извлекалась.

Скарификатор, 1874 год
С помощью данного инструмента доктора делали прививки против оспы. Четырьмя резцами прокалывали кожу с гнойничками уже инфицированного больного, а потом теми же резцами — кожу здорового ребенка.

Цервикальный расширитель, 1800-ые годы
Данное приспособление использовалось для расширения шейки матки во время родов. Сила растяжения определялась по шкале, расположенной на рукоятке. Подобные расширители перестали использовать, потому что они часто приводили к разрыву шейки матки.

Кресло для родов, начало 18 века
На этом вполне обычном кресле рожали женщины нескольких поколений. На спинке — икона, чтобы роженица могла одновременно молиться.

Нож для обрезаний, 1770-ые годы
Ритуал обрезания практикуется по всему миру, но лишь немногие инструменты вызывают такое же содрогание, как этот европейский нож конца XVIII века.

Набор для определения беременности, 1980 год
С помощью этого теста можно было измерить содержание хорионического гонадотропного гормона в моче. В набор входила антисыворотка, латекс, пробирки и емкость для смешивания.

Экразер, 1870-ые годы
Экразер использовался для отщемления геморроидальных узлов, а также опухолей матки и яичников. Цепочка заводилась за удаляемую ткань и затягивалась с помощью трещотки, прекращая кровообращение в данной точке.

Геморроидальные щипцы, 1800-ые годы
С помощью подобных щипцов доктор захватывал и с усилием зажимал геморроидальный узел, блокируя кровообращение, после чего узел отпадал.

Набор для трепанации черепа, 1771 год
Трепанация черепа с древних времен использовалась для лечения эпилепсии. Считалось, что через дырку в голове можно выпустить «демонов» из головы страдальца. Впрочем, этим методом лечили и другие недуги — от мигреней до депрессии.

Пила для трепанаций, 1830-1860 годы
Подобные пилы с ручным приводом использовались для вырезания фрагментов черепа, что затем позволяло работать с содержимым черепа другими инструментами.

Инструмент для лечения грыжи, 1850-ые годы
Этот уникальный инструмент использовался при повторном образовании грыжи. Его вводили в тело недалеко от пораженного участка и оставляли на неделю, чтобы образовавшаяся рубцовая ткань изолировала грыжу.

Кровать для пациентов психиатрических клиник, 1840-ые годы
Это оригинальное оборудование было придумано в психиатрической клинике города Утика, штат Нью-Йорк, США, чтобы решить проблему с особо непослушными пациентами, которые все время двигались. Часто вместо белья в них набивали солому, чтобы легче было поддерживать чистоту. Эти кровати просуществовали до начала XX века.

Компас Хирца, 1915 год
Компас назван по имени изобретателя — французского медика времен Первой Мировой. Латунный прибор использовался для точного определения положения пуль в теле, что было особенно важно при ранениях головы. Данный прибор также применялся совместно с данными рентгеновского исследования.

Устройство против непроизвольной эрекции, 1894 год
Для того чтобы не допустить потери драгоценного семени и расходования энергии организма впустую, в Германии на мужское достоинство надевали внутреннее кольцо и стягивали внешнее (с шипами) таким образом, чтобы в расслабленном состоянии шипы чуть-чуть не впивались в плоть.

Гистеротом, 1860-1890 годы
Гистеротом применялся для ампутации шейки матки во время гистерэктомии (удаления матки).

Щипцы для удаления зубов, 1860-ые годы
Винт вкручивался в больной зуб, чтобы его удобнее было захватить и вытащить вместе с корнем.

Литотом, 1740-1830 годы
Данный инструмент применялся для разрезания мочевого пузыря с целью удаления камней. Стержень имел скрытое лезвие, которое управлялось подпружиненной ручкой.

Пила для ампутаций, 1600-ые годы
Некоторые хирурги любили выставлять напоказ свой достаток, пользуясь подобными богато украшенными пилами, вот только углубления в гравированных поверхностях инструментов служили рассадником для микроорганизмов.

Пила для костей, 1860-ые
Такие инструменты использовались в США во время гражданской войны. Хирурги могли прямо на поле боя обернуть эластичную пилу вокруг кости и отрезать поврежденную часть — благодаря этому удавалось сохранить большую часть конечности.

Кляп, 1880-1910 годы
Такие деревянные винтообразные кляпы вставляли в рот пациентам, находящимся под наркозом, чтобы они не задохнулись во время операции.

Искусственная пиявка, 1840-ые годы
Кровопускание с помощью пиявок было настолько популярным методом, что доктора изобрели искусственную пиявку, которая применялась в хирургии уха и глаза, снижая кровяное давление в указанных областях. Вращающиеся лезвия прорезали рану в теле пациента, а цилиндр использовался для создания вакуума и отсасывания крови.

Клизма с табачным дымом. 1750-1810 годы
С помощью подачи табачного дыма в прямую кишку пациента в основном пытались откачать утопленников. Вставляемая в анус ректальная трубка соединялась с фумигатором и мехами, с помощью которых дым нагнетался внутрь больного. Сомнения в адекватности данного метода породили известное выражение «нагнать дыма в зад».

Трефин, 1800-ые годы
Трефин представлял собой ручную дрель с цилиндрической коронкой и использовался для сверления черепов. Центральный шип использовался для фиксации инструмента в начале и непосредственно в процессе сверления.

Гильотина для миндалин, 1860-ые годы
Данный инструмент использовал схему «двойной гильотины», когда обе миндалины удалялись одновременно. В начале XX века на смену подобным гильотинам пришли щипцы и скальпели, поскольку они не давали такого кровотечения и позволяли работать более точно, не оставляя кусков миндалин внутри.

Скребок для языка

Набор стоматолога
Универсальные щипцы с несколькими насадками для вырывания зубов.

Влагалищное зеркало, 1600-ые годы
Подобные инструменты использовались в течение тысяч лет, облегчая докторам доступ к вагинальной области: после введения они расширялись. Отличительной особенностью данного инструмента, изготовленного в Европе XVII века, является орнамент и вращающийся привод.

Влагалищная моющая машина Лоусона
Приспособление использовалось для эффективного распрыскивания лекарственных жидкостей.

Набор для переливания крови

10 худших, когда-либо созданных продуктов для мужчин.

Надеясь извлечь выгоду из неуверенности мужчин, некоторые недобросовестные рекламодатели продают совершенно дурацкие продукты. Итак, перед вами Top 10 худших когда-либо созданных продуктов для мужчин

.

Продукты от выпадения волос.

Обнаружение своих волос, в раковине с утра может взволновать даже очень уверенных в себе мужчин. Маркетинг не дремлет, и самые различные компании продают тысячи различных средств, что бы остановить, замедлить истощение волос. Самый верный выходы это либо парик, либо смирится с этим и принят все как мужчина.

И так самое первое дурацкое изобретение.

1. Волосы в аэрозольном баллончике.

Этот спрей действительно состоит из крошечных волокон, которые приклеиваются к волосам и голове. Просто распылите его над лысиной и Пуффффф ваши волосы снова густые, от лысины не осталось и следа.

Идея конечно хороша, ничего не скажешь. Но мужчине нужно постоянно заботиться о случайном попадании воды. Ну а про потеющих мужчин, я даже не говорю.

2. Вакуумный вытягиватель волос.

Это устройство для домашнего использования. Работает по принципу вызова притока к крови к голове. Посредством этого волосы станут расти лучше и быстрей, и выпадение волос прекратиться.

3. Волосы для груди

Особая мужская волосатость считается у женщин признаком альфасамцовости, сексуальности. (Не знаю почему) Но у многих людей (например, у меня) волос на груди нет. Оказывается, существует огромное количество подобных париков на грудь. А что !!!! целевая аудитория огромна.

Продукты для простаты

В мире мужчин есть еще одно место, проблемы с которым выбьют из колеи любого мужчину. Если сексуальная доблесть не в безопасности, то в жизни однозначно нелады.

1. Грелка для простаты

Изобретенное в 1918 году, это устройство обещает «стимулировать брюшной мозг!» (Хуй то ведь мыслит отдельно от мужчины). Устройство состояло из 4,25 дюймовый зонда, который был включен в розетку, а затем вводится в прямую кишку. Когда он был подключен, то загоралась синяя лампочка, чтобы сказать вам, что устройство работает для восстановления мужской жизненной силы.

2. Радиоактивный бандаж.

Когда то люди думали, что радиация очень полезна для здоровья. И самое страшное, что отчаявшиеся мужчины носили вот такие вот трусы с радием.

3. Ректальный ротор.

Эта хреновина гарантировала, что вылечит простату, да еще и избавит мужчину от запора. В нем были отверстия, через которые выдавливалась специальная мазь. Как он должен был вылечить простату, остается только представить.

4. Электрический пояс.

В начале 1900-х многие люди считали, что они страдают от «неврастении». Считалось, что подобные электрические пояса лечат эту болезнь, стимулируют мужскую потенцию.

5. Антимастурбатор.

Это устройство было придумано не только что бы остановить мастурбацию, но и для того что бы предотвратить поллюцию. Молодые люди привязывали это кольцо к члену, и при возникновении эрекции, шипы которые были внутри кольца, погружались в плоть, вызывая мучительную боль. Я даже не представляю, что они испытывали по утрам. Утренний стояк еще никто не отменял.

6. Антиэрекционные штаны

Эти штаны делали невозможным эрекцию, путем связывания гениталий.

7. Предупреждатель

Это специальный охлаждатель пениса, для предотвращения поллюции. Это устройство мужчина подключал на ночь. Если ночью член вставал, то он включал рычаг, который пускал по трубам холодную воду, тем самым охлаждая пения. Эрекция пропадала, и поллюции не происходило.

Ротор (дифференциальный оператор) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Ротор.

Ро́тор, ротация или вихрь — векторный дифференциальный оператор над векторным полем.

Обозначается разными способами:

  • rot{\displaystyle \operatorname {rot} } (в русскоязычной[1] литературе),
  • curl{\displaystyle \operatorname {curl} } (в англоязычной литературе, предложено Максвеллом[2]),
  • ∇×{\displaystyle \mathbf {\nabla } \times } — как дифференциальный оператор набла, векторно умножаемый на векторное поле, т.е. для векторного поля F результат действия оператора ротора, записанного в таком виде, будет векторным произведением оператора набла и этого поля: ∇×F.{\displaystyle \mathbf {\nabla } \times \mathbf {F} .}

Результат действия оператора ротора на конкретное векторное поле F называется ротором поля F или просто ротором F и представляет собой новое векторное[3] поле:

rot⁡F≡∇×F{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {F} \equiv \mathbf {\nabla } \times \mathbf {F} }

Поле rot F (длина и направление вектора rot F в каждой точке пространства) характеризует в некотором смысле (см. далее) вращательную составляющую поля F в соответствующих точках.

Ротор rota{\displaystyle \operatorname {rot} \,\mathbf {a} } векторного поля a{\displaystyle \mathbf {a} } — есть вектор, проекция которого rotn⁡a{\displaystyle \operatorname {rot} _{\mathbf {n} }\mathbf {a} } на каждое направление n есть предел отношения циркуляции векторного поля по контуру L, являющемуся краем плоской площадки ΔS, перпендикулярной этому направлению, к величине этой площадки (площади), когда размеры площадки стремятся к нулю, а сама площадка стягивается в точку

[4]:

rotn⁡a=limΔS→0∮L⁡a⋅drΔS{\displaystyle \operatorname {rot} _{\mathbf {n} }\mathbf {a} =\lim _{\Delta S\to 0}{\frac {\oint \limits _{L}\mathbf {a\cdot \,dr} }{\Delta S}}}.

Направление обхода контура выбирается так, чтобы, если смотреть в направлении n{\displaystyle \mathbf {n} }, контур L обходился по часовой стрелке[5].

Операция, определенная таким образом, существует строго говоря только для векторных полей над трехмерным пространством. Об обобщениях на другие размерности — см. ниже.

Альтернативным определением может быть непосредственное вычислительное определение дифференциального оператора, сводящееся к

rot⁡a=∇×a,{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {a} =\nabla \times \mathbf {a} ,}

что может быть записано в конкретных координатах как это показано ниже.

  • Иногда можно встретиться с таким альтернативным[6] определением[7]
rot a|O=limS→O∮S⁡[a×dS]V,{\displaystyle \mathrm {rot} \ \mathbf {a} {\Big |}_{O}=\lim _{S\rightarrow O}{\frac {\oint \limits _{S}[\mathbf {a} \times \mathbf {dS} ]}{V}},}
где O — точка, в которой определяется ротор поля a,
S — какая-то замкнутая поверхность, содержащая точку O внутри и в пределе стягивающаяся к ней,
dS — вектор элемента этой поверхности, длина которого равна площади элемента поверхности, ортогональный поверхности в данной точке,
знаком ×{\displaystyle \times } обозначено векторное произведение,
V — объем внутри поверхности S.

Это последнее определение таково, что дает сразу вектор ротора, не нуждаясь в определении проекций на три оси отдельно.

Если v(x,y,z) — поле скорости движения газа (или течения жидкости), то rot v — вектор, пропорциональный вектору угловой скорости очень маленькой и легкой пылинки (или шарика), находящегося в потоке (и увлекаемого движением газа или жидкости; хотя центр шарика можно при желании закрепить, лишь бы он мог вокруг него свободно вращаться).

Конкретно rot v = 2 ω, где ω — эта угловая скорость.

  • Простую иллюстрацию этого факта — см. ниже.

Эта аналогия может быть проведена вполне строго (см. ниже). Основное определение через циркуляцию, данное выше, можно считать эквивалентным полученному таким образом.

Формула ротора в декартовых координатах[править | править код]

В трёхмерной декартовой системе координат ротор (в соответствии с определением выше) вычисляется следующим образом (здесь F — обозначено векторное поле с декартовыми компонентами (Fx,Fy,Fz){\displaystyle (F_{x},F_{y},F_{z})}, а ex,ey,ez{\displaystyle \mathbf {e} _{x},\mathbf {e} _{y},\mathbf {e} _{z}} — орты декартовых координат):

rot(Fxex+Fyey+Fzez)={\displaystyle \operatorname {rot} \;(F_{x}\mathbf {e} _{x}+F_{y}\,\mathbf {e} _{y}+F_{z}\mathbf {e} _{z})=}
=(∂yFz−∂zFy)ex+(∂zFx−∂xFz)ey+(∂xFy−∂yFx)ez≡{\displaystyle =\left(\partial _{y}F_{z}-\partial _{z}F_{y}\right)\mathbf {e} _{x}+\left(\partial _{z}F_{x}-\partial _{x}F_{z}\right)\mathbf {e} _{y}+\left(\partial _{x}F_{y}-\partial _{y}F_{x}\right)\mathbf {e} _{z}\equiv }
≡(∂Fz∂y−∂Fy∂z)ex+(∂Fx∂z−∂Fz∂x)ey+(∂Fy∂x−∂Fx∂y)ez.{\displaystyle \equiv \left({\frac {\partial F_{z}}{\partial y}}-{\frac {\partial F_{y}}{\partial z}}\right)\mathbf {e} _{x}+\left({\frac {\partial F_{x}}{\partial z}}-{\frac {\partial F_{z}}{\partial x}}\right)\mathbf {e} _{y}+\left({\frac {\partial F_{y}}{\partial x}}-{\frac {\partial F_{x}}{\partial y}}\right)\mathbf {e} _{z}.}

или

(rot⁡F)x=∂yFz−∂zFy≡∂Fz∂y−∂Fy∂z{\displaystyle (\operatorname {rot} \mathbf {F} )_{x}=\partial _{y}F_{z}-\partial _{z}F_{y}\equiv {\frac {\partial F_{z}}{\partial y}}-{\frac {\partial F_{y}}{\partial z}}}
(rot⁡F)y=∂zFx−∂xFz≡∂Fx∂z−∂Fz∂x{\displaystyle (\operatorname {rot} \mathbf {F} )_{y}=\partial _{z}F_{x}-\partial _{x}F_{z}\equiv {\frac {\partial F_{x}}{\partial z}}-{\frac {\partial F_{z}}{\partial x}}}
(rot⁡F)z=∂xFy−∂yFx≡∂Fy∂x−∂Fx∂y{\displaystyle (\operatorname {rot} \mathbf {F} )_{z}=\partial _{x}F_{y}-\partial _{y}F_{x}\equiv {\frac {\partial F_{y}}{\partial x}}-{\frac {\partial F_{x}}{\partial y}}}

(что можно считать альтернативным определением, по сути совпадающим с определением в начале параграфа, по крайней мере при условии дифференцируемости компонент поля).

Для удобства можно формально представлять ротор как векторное произведение оператора набла (слева) и векторного поля:

rot⁡F=∇×F=(∂x∂y∂z)×F=|exeyez∂x∂y∂zFxFyFz|{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {F} =\mathbf {\nabla } \times \mathbf {F} ={\begin{pmatrix}\partial _{x}\\\partial _{y}\\\partial _{z}\end{pmatrix}}\times \mathbf {F} ={\begin{vmatrix}\mathbf {e} _{x}&\mathbf {e} _{y}&\mathbf {e} _{z}\\\partial _{x}&\partial _{y}&\partial _{z}\\F_{x}&F_{y}&F_{z}\end{vmatrix}}}

(Последнее равенство формально представляет векторное произведение как определитель).

Формула ротора в криволинейных координатах[править | править код]

Удобным общим выражением ротора, пригодным для произвольных криволинейных координат в трехмерном пространстве является выражение с использованием тензора Леви-Чивиты (используя верхние и нижние индексы и правило суммирования Эйнштейна):

(rotv)i=εijkgjm∂∂xmvk,{\displaystyle (\mathrm {rot} \mathbf {v} )_{i}=\varepsilon _{ijk}g^{jm}{\frac {\partial }{\partial x^{m}}}v^{k},}

где εijk{\displaystyle \varepsilon _{ijk}} — координатная запись тензора Леви-Чивиты, включая множитель g,{\displaystyle {\sqrt {g}},} gjm{\displaystyle g^{jm}} — метрический тензор в представлении с верхними индексами, g≡det(grs){\displaystyle g\equiv \mathrm {det} (g_{rs})}

Это выражение может быть также переписано в виде:

(rot v)n=gniεijkgjm∂∂xmvk{\displaystyle (\mathrm {rot} \ \mathbf {v} )^{n}=g^{ni}\varepsilon _{ijk}g^{jm}{\frac {\partial }{\partial x^{m}}}v^{k}}

Формула ротора в ортогональных криволинейных координатах[править | править код]

rot⁡A=rot⁡(q1A1+q2A2+q3A3)={\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {A} =\operatorname {rot} (\mathbf {q_{1}} A_{1}+\mathbf {q_{2}} A_{2}+\mathbf {q_{3}} A_{3})=}
=1h3h4[∂∂q2(A3h4)−∂∂q3(A2h3)]q1 +{\displaystyle ={\frac {1}{H_{2}H_{3}}}\left[{\frac {\partial }{\partial q_{2}}}(A_{3}H_{3})-{\frac {\partial }{\partial q_{3}}}(A_{2}H_{2})\right]\mathbf {q_{1}} \ +}
+ 1h4h2[∂∂q3(A1h2)−∂∂q1(A3h4)]q2 +{\displaystyle +\ {\frac {1}{H_{3}H_{1}}}\left[{\frac {\partial }{\partial q_{3}}}(A_{1}H_{1})-{\frac {\partial }{\partial q_{1}}}(A_{3}H_{3})\right]\mathbf {q_{2}} \ +}
+ 1h2h3[∂∂q1(A2h3)−∂∂q2(A1h2)]q3{\displaystyle +\ {\frac {1}{H_{1}H_{2}}}\left[{\frac {\partial }{\partial q_{1}}}(A_{2}H_{2})-{\frac {\partial }{\partial q_{2}}}(A_{1}H_{1})\right]\mathbf {q_{3}} }

=1h2h3h4|(h2e1)(h3e2)(h4e3)∂∂q1∂∂q2∂∂q3(A1h2)(A2h3)(A3h4)|{\displaystyle ={\frac {1}{H_{1}H_{2}H_{3}}}{\begin{vmatrix}\mathbf {(} H_{1}{e}_{1})&\mathbf {(} H_{2}{e}_{2})&\mathbf {(} H_{3}{e}_{3})\\{\frac {\partial }{\partial \mathbf {q} _{1}}}&{\frac {\partial }{\partial \mathbf {q} _{2}}}&{\frac {\partial }{\partial \mathbf {q} _{3}}}\\(A_{1}H_{1})&(A_{2}H_{2})&(A_{3}H_{3})\end{vmatrix}}}, где Hi — коэффициенты Ламе.

Обобщения[править | править код]

  • Обобщением ротора применительно к векторным (и псевдовекторным) полям на пространствах произвольной размерности (при условии совпадения размерности пространства с размерностью вектора поля) является антисимметричное тензорное поле валентности два, компоненты которого равны:
(rot⁡F)ij=∂iFj−∂jFi≡∂Fj∂xi−∂Fi∂xj{\displaystyle (\operatorname {rot} \mathbf {F} )_{ij}=\partial _{i}F_{j}-\partial _{j}F_{i}\equiv {\frac {\partial F_{j}}{\partial x_{i}}}-{\frac {\partial F_{i}}{\partial x_{j}}}}
Эта же формула может быть записана через внешнее произведение с оператором набла:
rot⁡F=∇∧F{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {F} =\nabla \wedge \mathbf {F} }
  • Для двумерной плоскости может быть использована аналогичная формула с псевдоскалярным произведением (такой ротор будет псевдоскаляром, и его величина совпадает с проекцией традиционного векторного произведения на нормаль к данной плоскости, если она вложена в трёхмерное евклидово пространство).
  • Если на двумерном вещественном пространстве (с координатами x{\displaystyle x} и y{\displaystyle y}) введена структура комплексного пространства (с координатой z=x+iy{\displaystyle z=x+iy}) и двумерные векторные поля записываются как комплекснозначные функции f(z){\displaystyle f(z)}, тогда с использованием дифференцирования по комплексной переменной
∂∂z=12(∂∂x−i∂∂y){\displaystyle {\frac {\partial {}}{\partial z}}={\frac {1}{2}}\left({\frac {\partial {}}{\partial x}}-i{\frac {\partial {}}{\partial y}}\right)}
ротор и дивергенцию (а они останутся действительными числами) можно записать так:
rot⁡f=2Im⁡∂f∂z{\displaystyle \operatorname {rot} f=2\operatorname {Im} {\frac {\partial f}{\partial z}}},
div⁡f=2Re⁡∂f∂z{\displaystyle \operatorname {div} f=2\operatorname {Re} {\frac {\partial f}{\partial z}}}.
  • Операция ротора линейна над полем констант: для любых векторных полей F{\displaystyle F} и G{\displaystyle G} и для любых чисел (констант) a{\displaystyle a} и b{\displaystyle b}
rot⁡(aF+bG)=arot⁡F+brot⁡G{\displaystyle \operatorname {rot} (a\mathbf {F} +b\mathbf {G} )=a\operatorname {rot} \mathbf {F} +b\operatorname {rot} \mathbf {G} }
  • Если φ{\displaystyle \varphi } — скалярное поле (функция), а F{\displaystyle F} — векторное, тогда:
rot⁡φF=grad⁡φ×F+φrot⁡F{\displaystyle \operatorname {rot} \varphi \mathbf {F} =\operatorname {grad} \varphi \times \mathbf {F} +\varphi \operatorname {rot} \mathbf {F} }
∇×(φF)=(∇φ)×F+φ(∇×F){\displaystyle \nabla \times (\varphi \mathbf {F} )=(\nabla \varphi )\times \mathbf {F} +\varphi (\nabla \times \mathbf {F} )}.
  • Если поле F{\displaystyle F} потенциально, его ротор равен нулю (поле F{\displaystyle F} — безвихревое):
F=grad⁡ φ⇒rot⁡ F=0{\displaystyle \mathbf {F} =\operatorname {grad} ~\varphi \Rightarrow \operatorname {rot} ~\mathbf {F} =0}
  • Обратное верно локально[8]: если поле безвихревое, то локально (в достаточно малых областях) оно потенциально (то есть найдется такое скалярное поле φ {\displaystyle \varphi \ }, что F{\displaystyle \mathbf {F} } будет его градиентом):
rot⁡F=0⇒F=grad⁡φ{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {F} =0\Rightarrow \mathbf {F} =\operatorname {grad} \varphi }
Таким образом, различные векторные поля могут иметь одинаковый ротор. При этом различаться они будут обязательно на безвихревое поле (то есть, локально — на градиент некоторого скалярного поля).
div⁡rot⁡F=0{\displaystyle \operatorname {div} \operatorname {rot} \mathbf {F} =0}
∇⋅(∇×F)=0{\displaystyle \nabla \cdot (\nabla \times \mathbf {F} )=0}
  • Обратное свойство также выполняется локально — если поле F{\displaystyle F} бездивергентно, локально оно являет

Типы роторов, частота вращения ротора, роторы и статоры

Известно множество образцов электротехнического оборудования, работающего по принципу взаимодействия э/м полей, создаваемых входящими в их состав подвижными и неподвижными элементами. Типичные представители такого оборудования – генераторы, электродвигатели и другие системы, особенностью которых является индуктивный характер взаимодействия (смотрите рисунок ниже).

Индуктивное взаимодействие статора и ротора

Индуктивное взаимодействие статора и ротора

Носителями индуктивности в них считаются подвижная и неподвижная обмотки (ротор и статор, соответственно). За счёт взаимодействия э/м полей, создаваемых этими элементами, происходит вращение вала электродвигателя или генератора.

Определения

Для понимания различий между отдельными частями механизмов, работающих по принципу индуктивного взаимодействия, следует ознакомиться с основными понятиями и определиться с тем, что такое ротор и статор. Дать определения рассматриваемым элементам проще всего по их функциональному назначению, то есть после того, как будет понят принцип их взаимного действия.

Прежде всего, следует знать, что обмотка статора жёстко фиксируется на остове электродвигателя и соединяется с контактами, подводящими к ней электропитание.

Дополнительная информация. В электрогенераторах фиксируемая часть называется якорем, а подвижная – индуктором.

В отличие от неё ротор – это подвижная составляющая механизма, располагаемого в промежутке между полюсами статора и свободно вращающегося на продольном валу. Концы оси размещаются в двух подшипниковых ступицах, фиксируемых по торцам корпуса электродвигателя.

Устройство электродвигателя

Устройство электродвигателя

При вращении ротор «скользит» в магнитном поле статора и слегка отстаёт от него по фазе, вследствие чего режим его работы называется асинхронным. В качестве подвижной части механизма обычно используется цельнолитой или наборный каркас, в котором при вращении наводится ЭДС самоиндукции. При этом чем больше частота вращения ротора, тем более чётко проявляется эффект скольжения.

Виды электромеханических устройств

В зависимости от функционального назначения конкретного механизма, все они делятся на двигатели и генераторы. В электродвигателях энергия э/м поля превращается в механическое вращательное движение, а в генераторе наблюдается обратный процесс: выработка электричества за счёт принудительного вращения вала.

Каждый из этих механизмов, в свою очередь, классифицируется по виду тока, протекающего в обмотках их статоров. В соответствии с этим параметром все они делятся на машины постоянного и переменного тока. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Агрегаты, работающие на переменном токе

В зависимости от особенностей конструкции статора и ротора, машины переменного тока подразделяются на следующие виды:

  • Синхронные механизмы;
  • Асинхронные двигатели;
  • Коллекторные машины.

С устройством асинхронного двигателя можно ознакомиться на приводимом ниже рисунке.

Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором изготавливаются в виде чугунного корпуса с запрессованными в него катушками статора (их называют ещё магнитопроводом). В нём имеются заранее подготовленные пазы, в которые укладываются обмотки медного провода, создающие переменное магнитное поле. Всего в статоре имеется три разбитых на мелкие секции катушки, напряжение в каждой из которых соответствует трёхфазному стандарту, т. е. смещено относительно других на 120 градусов.

Благодаря такому расположению обмоток в пространстве, между статором и ротором образуется переменное (скользящее) магнитное поле, вызывающее механическое вращение последнего.

У синхронных машин угловая частота вращения ротора совпадает с периодичностью изменения трёхфазного э/м поля в обмотках ротора, что соответствует их названию.

Сравните. В механизмах асинхронного типа скорости изменения поля в обмотке и вращения ротора немного отличаются, вследствие чего подвижный элемент «скользит» вдоль обмоток.

В конструкции коллекторных двигателей предусматривается специальный щёточный механизм, посредством которого переменное напряжение поступает на взаимодействующие элементы двигателя. Благодаря такому устройству они могут работать по однофазной питающей схеме (то есть от обычной бытовой сети).

Обратите внимание! Двигателями коллекторного типа оснащается всё работающее от электропроводки бытовое оборудование с вращающим привод валом (миксер, фен, дрель и им подобные механизмы).

Их существенным недостатком является постоянный износ щёток и необходимость в замене или настройке всего передаточного механизма в целом.

Машины постоянного тока

К механизмам, работающим на постоянном токе, принято относить электродвигатели и генераторы, в которых преобразование энергии происходит без внешней переменной ЭДС. Двигатели питаются от неизменного по величине напряжения, а генераторы обеспечивают получение на выходе постоянного тока.

При их работе требуемое для режима скольжения переменное напряжение образуется за счёт особой конструкции съёмного щёточного механизма (коллектора). Благодаря этому удаётся менять направление тока в роторе при его обороте на 180 градусов.

Дополнительная информация. Этого удаётся добиться за счёт разделения коллектора на две половинки, каждая из которых ответственна за создание одного полупериода колебания.

Машина постоянного тока

Машина постоянного тока

В генераторе постоянного тока применяется такой же коллектор, обеспечивающий выпрямление формируемого переменного тока (иногда для этих целей используется мощный электронный выпрямитель).

Типы роторов

Изготавливается ротор в виде правильного цилиндра, набираемого из стальных заготовок и крепящегося на валу, концы которого при сборке фиксируются в ступицах с подшипниками вращения. В зависимости от способа обустройства этого элемента, он может иметь следующие исполнения:

  • Фазный ротор, состоящий из фиксированного числа катушек, каждая из которых сдвинута относительно других на 120º градусов. В его конструкции предусмотрено наличие трёх полностью изолированных контактных колец, не связанных ни с валом, ни между собой. К ним с одной из сторон подпаиваются концы от трех фазных обмоток, а с другой – подсоединяются скользящие по ним графитовые щётки;
  • Ротор короткозамкнутого типа набирается из отдельных медных стержней, укладываемых в пазы цилиндра, которые соединяются между собой специальным кольцом из той же меди.

Существенный недостаток асинхронных машин с фазным ротором – их значительные габариты и большой вес. Зато они отличаются прекрасными пусковыми и регулировочными характеристиками. Однако наиболее надежными в эксплуатации считаются всё же механизмы с короткозамкнутым ротором, что объясняется простотой их конструкции и дешевизной изготовления.

В заключение обзора отметим, что единственным минусом короткозамкнутых изделий являются значительные по величине пусковые токи («тяжёлый» режим запуска). Но и с этим недостатком научились бороться путём принятия различных схемных ухищрений. Последние состоят в том, что при пуске двигателя обмотки включаются по схеме «звезда», а по достижении им больших оборотов они переключаются на «треугольник».

Видео

Оцените статью:

Ротор. Назначение, устройство, условия работы, основные требования. Расчет и выбор основных параметров ротора.

При роторном бурении долото приводится во вращение вращательным механизмом — ротором — через бурильную колонну, выполняющую роль промежуточной трансмиссии между долотом и ротором.

Ротор служит также для поддерживания бурильной или обсадной колонны на весу при помощи элеватора или пневматических клиньев. Для выполнения перечисленных работ ротор должен обеспечивать необходимую частоту вращения бурильной колонны и легко менять направление вращения, грузоподъемность его должна несколько превышать вес наиболее тяжелой колонны.

Ротор (рис. 1) состоит из литого стального корпуса 2, во внутренней полости которого на упорном шариковом подшипнике 4 размещен стол 3 с укрепленным с помощью горячей посадки зубчатым коническим венцом. Последний входит в закрепление с конической звездочкой, посаженной на валу 8, вращающемся на двух подшипниках. В нижней части устанавливается вспомогательная опора 1, закрепленная гайкой 10. верхняя часть стола ротора закрывается кольцевым кожухом 7, ограждающим периферическую часть вращающего стола. На консольной части роторного вала смонтировано цепное колесо 9, через которое подводится мощность к ротору.

Диаметр отверстия в столе ротора определяет максимальный размер долота, которое может быть пропущено через него. В связи с этим выпускают роторы с различными диаметрами проходного отверстия (400-760 мм). В центральное отверстие вставляют вкладыши 6, в которые вводят зажимы 5 для ведущей трубы. Перемещение вкладышей ротора и зажимов в осевом направлении предупреждается запорами, а закрепление стола осуществляется защелкой.

Для смазки трущихся деталей и отвода тепла, образующегося при работе зубчатых передач и подшипников, в станину ротора заливается масло.

В процессе роторного бурения часть мощности расходуется на привод поверхностного оборудования, вращение бурильной колонны и разрушение горной породы долотом. Рассчитать требуемую мощность на осуществление перечисленных работ очень трудно, так как затрата мощности зависит от очень многих факторов: диаметра бурильной колонны и скважины, длины бурильной колонны, свойств промывочной жидкости и т.д. поэтому можно сделать только ориентировочные расчеты, показывающие, что с ростом глубины скважины бесполезная затрата мощности возрастает и, следовательно, проводимая к долоту мощность уменьшается.

На условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. При увеличении нагрузки, возможно, такое сочетание, когда величина вращающего момента, передаваемого бурильной колонной, окажется недостаточной для преодоления сопротивления, встречаемого долотом со стороны горной породы. В результате долото начинает вращаться с меньшей частотой и даже может на некоторое время оказаться в заторможенном состоянии. В бурильной колонне при этом кинетическая энергия вращения переходит в потенциальную энергию кручения, которая после достижения определенного значения преодолевает сопротивление породы, и происходит обратный процесс — превращение потенциальной энергии кручения в кинетическую энергию вращения.

Такой переход видов энергии из одного состояния в другое приводит к возникновению упругих колебаний, и, если их частота совпадает с частотой вынужденных колебаний колонны, возникающих вследствие неравномерной подачи долота, то наступает резонанс, передающийся через ведущую трубу ротору. Последний при создании таких условий его эксплуатации испытывает большие динамические нагрузки, приводящие к интенсивным вибрациям ротора, его фундамента, вышки; все это сопровождается нарастанием шума в буровой, а иногда даже авариями.

Как видно, вращение бурильной колонны, необходимое при роторном бурении, приводит к значительному осложнению процесса проходки скважины. Этим и объясняется вытеснение роторного бурения в ряде районов бурением с забойными двигателями.

7. Расчет бурового ротора и его параметров

Диаметр проходного отверстия

Диаметр проходного отверстия в столе ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении скважины. Для этого необходимо, чтобы отверстие в столе ротора было больше диаметра долота при бурении под направление:

D = D

дн + δ (дельта) мм,

где D — диаметр проходного отверстия в столе ротора; Dлн — диаметр долота при бурении под направление скважины; δ — диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода до­лота (б = 20 мм).

В глубоких скважинах диаметр направления обычно возрастает вследствие увеличения числа промежуточных колонн.

Допускаемая статическая нагрузка

Допускаемая статическая нагрузкана стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наи­более тяжелой обсадной колонны, применяемой в заданном диа­пазоне глубин бурения. В большинстве случаев более тяжелыми оказываются промежуточные колонны обсадных труб, вес кото­рых для некоторых конструкций скважины приближается к зна­чению допускаемой нагрузки на крюке буровой установки. По­этому паспортное значение допускаемой статической нагрузки на стол ротора обычно совпадает с величиной допускаемой нагрузки на крюке, принятой для буровых установок соответствующего класса.

Наряду с этим допускаемая статическая нагрузка не должна превышать статической грузоподъемности подшипника основной опоры стола ротора. Исходя из рассмотренных условий, можно записать

Gмах < Р < С0 ,

где Gмах—масса наиболее тяжелой колонны обсадных труб, при­меняемой в заданном диапазоне глубин бурения;

Р — допускае­мая статическая нагрузка на стол ротора;

Со — статическая гру­зоподъемность подшипника основной опоры стола ротора.

Из приведенных в данных следует, что упорно-ра­диальные шариковые подшипники, выбранные по диаметру проходкого отверстия стола ротора, обеспечивают более чем 1,5-крат­ный запас по отношению к допускаемой статической нагрузке на стол ротора.

Частота вращения стола ротора

Частоту вращения стола ротора выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми технологией бурения скважин. Наибольшая частота вращения стола ротора ограничивается кри­тической частотой вращения буровых долот: n

мах <250 об/мин.

Опыт бурения скважин роторным способом показывает, что при дальнейшем увеличении частоты вращении ухудшаются по­казатели работы долот. Наряду с этим следует учитывать, что с ростом частоты вращения увеличиваются центробежные силы, вызывающие продольный изгиб бурильной колонны, вследствие которого происходят усталостные разрушения в ее резьбовых со­единениях и искривление ствола скважины.

Бурение глубокозалегающих абразивных и весьма твердых пород, забуривание и калибровка ствола скважин проводятся при частоте вращения до 50 об/мин. Для периодического проворачи­вания бурильной колонны с целью устранения прихватов при бу­рении забойными двигателями, а также для вращения ловильного инструмента при аварииях в скважине требуется дальнейшее сни­жение частоты вращения стола ротора до 15 об/мин. С учетом этих требований наименьшая частота вращения стола ротораnmin = 15-50 об/мин.

Отношение предельных значений частоты вращения опреде­ляет диапазон ее регулирования: Rn= nmах/nmin

На скоростную характеристику ротора существенно влияет тип используемого привода. Предпочтительным является электро­привод постоянного тока, обеспечивающий беccтупенчатое изме­нение частоты вращения стола ротора в необходимом диапазоне регулирования. При дизельном приводе и электроприводе пере­менного тока используются механические передачи, осуществляю­щие ступенчатое регулирование частоты вращения стола ротора. Число скоростей ротора должно быть достаточным для удовлет­ворения требований бурения.

Мощность ротора

Мощность роторадолжна быть достаточной для вращения бу­рильной колонны, долота и разрушения забоя скважины:N = (Nх.в + Nд)/η (эта)

где Nх . в — мощность на холостое вращение бурильной колонны; Nд — мощность на вращение долота и разрушение забоя; η — к. п. д.ротора = 0.9-0.95

Мощность на холостое вращение бурильной колонны(момент, передаваемый долоту, равен нулю) расходуется на преодоление сопротивлений вращению, возникающих в системе бурильная ко­лонна — скважина. Сопротивление вращению зависит от длины и диаметра бурильной колонны, плотности промывочной жидкости в скважине, трения труб о стенки скважины. Сопротивление вра­щению изменяется в зависимости от кривизны и состояния стенок скважины, пространственной формы бурильной колонны, вибра­ций, вызванных трением и центробежными силами.

Nх.в = c*ρ*d*Ln 10

Где: ρ – плотность раствора; d – наружный диаметр бурильных труб, м; L – длина бурильных труб, м; n – частота бурильной колонны, об/мин; с – коэффициент, учитывающий угол искривления скважины:

Мощность, расходуемая на вращение долота и разрушение за­боя скважины,рассчитывается по следующей формуле:

Nд = 3.5 k Рд Dд n 10

где = 0.2-0.3 – для изношенного долота; = 0.1-0.2 – для нового долота при бурении в твёрдых породах; Рд —осевая на­грузка на долото, кН; п —частота вращения долота,

Дд — диаметр долота, м.

В процессе бурения скважины происходит непрерывно-ступен­чатое изменение потребляемой ротором мощности. Это обуслов­лено последовательным увеличением длины бурильной колонны, ступенчатым уменьшением диаметра используемых долот, а также изменением режимов бурения по мере углубления скважины. Для выбора ротора, удовлетворяющего требованиям бурения скважины определяют мощности, не­обходимые для бурения скважины под направление, кондуктор, промежуточные и эксплуатационную колонны.

Максимальный вращающий момент

Максимальный вращающий момент (в кН-м) определяют по мощности и минимальной частоте вращения стола ротора:

Мmах = N*η/n min

где N мощность ротора, кВт; η— к. п. д. ротора; nmin — минимальная частота вращения, об/мин.

Максимальный вращающий момент ограничивается проч­ностью бурильной колонны и деталей, передающих вращение столу ротора.

Базовое расстояние

Базовое расстояние , измеряемое от оси ротора до первого ряда зубьев цепной звездочки на быстроходном валу ротора, исполь­зуется при проектировании цепной передачи, передающей враще­ние от лебедки ротору.

Частота вращения для всех типоразмеров не более 250 об/мин. Проходной диаметр диаметр втулки ротора для всех типоразмеров 225 мм.

Параметры по ГОСТ 16293-82.

Конструкция и принцип работы ротора Дарье

Ротор (или турбина) Дарье — это устройство, широко применяющееся в ветроэнергетике. Разработка принадлежит авиаконструктору Жоржу Дарье. Главное преимущество — способность работать при любых направлениях воздушного потока и при неблагоприятных погодных условиях.

Принцип работы

Ветровая турбина Дарье работает по тому же принципу, что и любое другое устройство этого типа. Работа основана на принципе вращения лопастей вокруг оси. Кинетическая или внутренняя энергия рабочего тела (газа или жидкости) преобразуется в механическую работу. У ротора Дарье ось вращения расположена перпендикулярно потоку источника энергии. Поскольку турбина приспособлена для использования альтернативных источников энергии, в роли рабочего тела выступает ветер.

Принцип работы

Принцип работы конструкции ротора Дарье основан на разности аэродинамических показаний. Благодаря этому обеспечивается вращение лопастей механизма. После того как образовалась циркуляция потоков воздуха, устройство начинает вращаться бесперебойно.

На каждое крыло по отдельности воздействует сила подъема относительно воздушного потока. Показатели этой силы зависят от угла, который образовывается между лопастью и величиной скорости потока ветра. Момент силы, который образуется в момент запуска, носит переменный характер, а не постоянный. Вихреобразование ротора Дарье имеет определенную цикличность, которая связана с движением лопастей. Для создания подъемной силы, которая обеспечивает работу механизма, нужно обеспечить бесперебойное и непрерывное движение крыльев.

Устройство конструкции

Конструкция ротора проста. Трое аэродинамических крыльев закреплены на радиальных балках. Существуют три типа турбины Дарье:

  • Классический. Лопасти имеют форму полумесяца. Их размер достаточно большой — почти сравним с длиной основной оси. Основание имеет прочный устойчивый полукруглый фундамент.
  • Тип Н. Три крыла, имеющие прямую форму и расположенные относительно горизонтальных опор под прямым углом, находятся на верхнем отсеке конструкции. Опоры крепятся к несущей оси. Достоинства этой конструкции — быстроходность, высокая эффективность, полное отсутствие инфразвука. Ротор Н-образного типа прост в сборке и ремонте, надежней классической ветровой турбины Дарье, дешевле — и поэтому распространен в применении.
  • Винтообразный тип. Лопасти изготовлены в виде изогнутых спиралей. Они также расположены на верхнем отсеке несущей оси вращения. Благодаря закрученной форме крыльев, вращение ротора происходит равномернее. Благодаря этому нагрузка на несущие узлы снижается, а срок службы механизма увеличивается.

Принцип работы

Для обеспечения работы бытовых электростанций чаще всего используется ротор Савониуса Дарье. Такое название носит ветровая турбина, совмещенная с ротором Савониуса, который выступает в роли стартёра (устройства запуска). Комбинированная конструкция отличается большей мощностью и производительностью по сравнению с «чистыми» типами. Область применения механизма не ограничивается только электростанциями — он может быть совмещен с теплогенератором и быть использован в системе теплоснабжения. А еще такой гибрид соединяют с насосами и применяют для закачки и откачки воды.

Каждый из трех типов имеет свои недостатки. Классическая ветровая установка обладает меньшей эффективностью. Установке с ротором Дарье необходимы генераторы. Самостоятельно она запускаться и раскручиваться не может. При сильных, ураганных порывах ветра механизм может начать функционировать самостоятельно, при этом процесс трудно поддается контролю.

Устройство Н-образного типа легкое в эксплуатации, но быстро изнашивается из-за больших аэродинамических нагрузок. Спиральный ветрогенератор за счет своей конструкции надежней, но технология его изготовления сложна, поэтому он стоит дорого.

Неоспоримое достоинство ротора всех видов — отсутствие зависимости от силы и направления ветрового потока. Допустимо расположение на прилегающей территории иных сооружений, что облегчает проведение ремонтных работ.

Ротор Дарье своими руками

Для работы понадобятся:

  • генератор;
  • лопасти;
  • болты для крепления;
  • шкурка для обработки;
  • металлические опоры;
  • мачта или иная деталь, подходящая на роль оси вращения;
  • инструменты (сверло, молоток и т.п.).

Принцип работы

Лопасти можно приобрести в магазине или сделать из подручных материалов. Например, подойдут обрезки труб из поливинилхлорида.

Сначала выполняется чертеж. Затем подготавливается каждая деталь — лопасти нужно ошкурить, в опорах просверлить отверстия для крепежа. Проводится соединение опор с аэродинамическими крыльями.

На заранее приготовленное основание устанавливается ось. Основанием может служить бетонная заливка, металлическая конструкция. К оси крепятся лопасти.

Для подключения генератора необходимо владеть базовыми познаниями в электротехнике. В противном случае лучше доверить это дело профессионалу. После подключения генератора проводятся предварительные испытания. Устраняются неполадки и недостатки (если они обнаружены). Самодельный ротор будет служить дополнительным источником энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.