Статья

Название статьи РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СИЛОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ НАДВОДНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ
Автор М. Ю. Медведев, В. А. Костюков, А. М. Маевский, Д. Д. Павленко
Рубрика РАЗДЕЛ III. СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ, ПРИВОДНАЯ И ДАТЧИКОВАЯ АППАРАТУРА
Месяц, год 01, 2018
Индекс УДК 620.424.1
DOI
Аннотация В настоящей статье рассматриваются перспективы использования силовых установок на базе возобновляемых источников энергии для дополнительного и аварийного электропитания надводных робототехнических комплексов. Такого рода комплексная силовая энергетическая установка (КСЭУ) может быть построена на базе преобразователей ветровой и солнечной энергий и вырабатывать не менее 10–15 % всей потребной для судна электрической энергии. Рассматривается одна из основных проблем конструирования такого рода КСЭУ – создание перспективной ветроэнергетической установки (ВЭУ), удовлетворяющей ряду необходимых критериев, касающихся надежности, мощности, уровня создаваемого шума, конструктивных ограничений самой надводной платформы. Обосновывается конструкция такой ВЭУ, которая в дальнейшем оптимизируется по критериям аэродинамической мощности на подвижной своей части с учетом указанных ограничений. Проведенное аэродинамическое сравнение показывает превосходство рассматриваемой конструкции ВЭУ по отношению к аналогам по всем важнейшим критериям качества. Рассматриваются особенности математической модели такой ВЭУ. Рассматриваются конструкция, электрические схемные решения и особенности управления выходными характеристиками КСЭУ на базе предлагаемой ВЭУ, включающей также и солнечные панели. Для роботизированного корабля с заданной мощностью двигательной установки разработана КСЭУ, позволяющая выработать не менее 10 % этой мощности.

Скачать в PDF

Ключевые слова Комплексная силовая энергетическая установка; роботизированная надводная платформа; перспективная ветроэнергетическая установка; ограничения и критерии аэродинамической оптимизации.
Библиографический список 1. Материалы официального сайта компании Eco Marine Power Co. Ltd. (EMP).
– http://www.ecomarinepower.com/en/about-us.
2. Материалы официального сайта фирмы Ocius Technology Limited. – http://ocius.com.au/ wind-assisted-shipping/opening-flat-plate-sails/.
3. Kostjukov V.A., Medvedev M. Y., Maevskiy A.M., Poluyanovich N.K., Dubyago M.N. Adaptive Mechatronic management System of Wind-Driven Power-Plant with Variable Geometry // 18th International Conference on micro/nanotechnologies and Electron Devices.
4. Kostjukov V.A., Medvedev M. Y., Maevskiy A.M., Poluyanovich N.K., Dubyago M.N. Control Law Synthesis of the Wind-Driven Power-Plant with Variable Geometry – ICEMIT-RAIEIC'2016.
5. Kostjukov V.A., Medvedev M. Y., Maevskiy A.M., Poluyanovich N.K. Research prospective wind power plant with a layout type "Rotor fairing" – XIII International Conference SAUM 2016.
6. Kostjukov V.A., Medvedev M. Y., Maevskiy A.M., Poluyanovich N.K. Optimization of constructive forms and mathematical model of wind-driven power-plant in tasks of increasing aerodynamic power – ICMEA 2016 international conference on material engineering and application.
7. Костюков В.А., Медведев М.Ю., Маевский А.М., Полуянович Н.К., Савченко В.В. Исследование перспективной ветроэнергетической установки с типом компоновки «ротор в раструбе» // Вестник ДГТУ. – 2017. – № 1 (88). – С. 85-91.
8. Костюков В.А., Медведев М.Ю., Маевский А. М., Полуянович Н.К., Савченко В.В. Оптимизация форм геометрии раструба ветроэнергетической установки типа «ротор в раструбе» // Вестник ДГТУ. – 2017. – № 4 (91). – С. 61-68.
9. Костюков В.А., Маевский А. М., Полуянович Н.К. Метод регулирования частоты вращения ротора ветроэнергетической установки за счет управления изменяемыми элементами геометрии // Сб. трудов 46 Международной научно-практической конференции «Фёдоровские чтения – 2016». – 2016.
10. Ying P., Chen Y.K., Xu Y.G., Tian Y. Computational and experimental investigations of an omni-flow wind turbine // Applied Energy. – 15 May 2015. – Vol. 146. – P. 74-83.
11. Rafał Wróżyński, Mariusz Sojka, Krzysztof Pyszny, Krzysztof Pyszny. The application of GIS and 3D graphic software to visual impact assessment of wind turbines // Renewable Energy.
– October 2016. – Vol. 96, Part A. – P. 625-635.
12. Qing'an Li, Junsuke Murata, Masayuki Endo, Takao Maeda, Yasunari Kamada. Experimental and numerical investigation of the effect of turbulent inflow on a Horizontal Axis Wind Turbine (part II: Wake characteristics) // Energy. – October 2016. – Vol. 113, 15. – P. 1304-1315.
13. Young Gun Heoa, b, Nak Joon Choic, Kyoung Ho Choib, Ho Seong Jia, Kyung Chun Kima. CFD study on aerodynamic power output of a 110 kW building augmented wind turbine // Energy and Buildings. – October 2016. – Vol, 129, 1. – P. 162-173.
14. Lin Wanga, Xiongwei Liub, Athanasios Koliosa. Renewable and Sustainable Energy Reviews. – October 2016. – Vol. 64. – P. 195-210.
15. Михненков Л.В. Ветроэнергетическая установка планетарного типа // Научный Вестник МГТУ ГА. Сер. «Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов». – 2002. – № 49. – С. 110-113.
16. Михненков Л.В. Ветроэнергетическая установка планетарного типа // Научный вестник МГТУ. – 2008. – № 125.
17. Wenyi Liu. Design and kinetic analysis of wind turbine blade-hub-tower coupled system // Renewable Energy. – August 2016. – Vol. 94. – P. 547-557.
18. Горелов Д.Н. Энергетические характеристики ротора Дарье (обзор) // Теплофизика и аэромеханика. – 2010. – Т. 17, № 3. – С. 325-333
19. Пат. на полезную модель «Устройство преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию с использованием нижней направляющей структуры» / Костюков В.А., Медведев М.Ю., Маевский А.М., Полуянович Н.К., Савченко В.В., от 11.08.2016 г. № 175397.
20. Хаскин Л.Я. Аэродинамика ветроколеса с обтекателем и выходным устройством // Ученые записки ЦАГИ. – 1993. – T. 24, № 4.
21. Оборский Г.А., Моргун Б.А., Бундюк А.Н. Методика расчета ветроколеса с самонастраиваемой лопастью // Праці Одеського політехнічного університету. – 2014. – Вип. 2 (44).
22. Пат. РФ № 2552635. (от 08 мая 2015г.). Устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию / Савченко В.В., Степанов В.С. Опубликовано 10.06.2005 БИ № 16.
23. Пшихопов В.Х. Математические модели манипуляционных роботов: учебник. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. – 117 с.

Comments are closed.