Московский
политехнический университет

Чебоксарский институт (филиал)

instagram youtube vkontakte 

Научно-исследовательская лаборатория гидродинамики и гидроэнергетики

Заведующий  лабораторией  гидродинамики и гидроэнергетики

Терентьев А.Г.

Алексей Григорьевич Терентьев

Заслуженный деятель науки Российской Федерации,
заслуженный деятель Чувашской Республики,
Почетный доктор Санкт-Петербургского государственного морского
технического университета,
лауреат премии им. Академика Л. И. Седова,
лауреат Государственной премии Чувашской Республики,
доктор физико-математических наук, профессор
 

В состав лаборатории входит ООО «Энергоинновация» (генеральный директор Андрей Алексеевич Терентьев). Разработанная коллективом крыловая энергоустановка была отмечена  дипломом за 2 место V Ярмарки бизнес-ангелов и инноваторов Приволжского федерального округа (г. Пермь, 2007) и золотой медалью I Международной выставки «Альтернативная энергетика» (г. Москва, 2008 год). Победитель конкурса «СТАРТ-10» (1 млн. руб.) и «СТАРТ 2-12-3» (1.7 млн. руб.) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (г. Москва).

Работа научно-исследовательской лаборатории заключаетсяв проведениинаучных исследований, конструкторской проработке, изготовлении экспериментальных ветро-и гидроустановок,испытаниии разработкечертежей для заказчиков.

В течение двух лет опубликовано 11 работ, в том числе 1 монографияв США, одна статья – в международном сборнике (издательство «Springer» (Германия), по одной статье – в журнале РАН МЖГ и журнале ВММФ,  две статьи – в местных сборниках, а такжесотрудники выступилис четырьмядокладамина международныхконференциях (Сингапур, Киев, Санкт-Петербург, Чебоксары).

Основная тематика исследований сотрудников лаборатории: аэро- и гидроэнергетика как вид альтернативной энергетики, использующей невосполняемое топливо (нефть, газ и атом).

Лабораторией в 2010–2011 гг. проводилась работа по государственному контракту с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд Бортника) в рамках программы СТАРТ-10. Цель НИОКР – разработка, изготовление и исследование лабораторного образца гидроэнергетической установки в экспериментах по эффективности преобразования энергопотока. В ходе выполнения НИОКР была проведена следующая работа:

  • проанализированы различные способы преобразования энергии потока различных сред (воздушной и жидкой);
  • предложены устройства для преобразования энергии потока с использованием эффекта колебания крыла (профиля) в потоке (за счёт возникающих при обтекании крыла динамических сил крыло движется в ту или иную сторону в зависимости от угла атаки крыла по отношению к потоку):
  • разработана и изготовлена лабораторная модель установки, в которой движение крыла управляется путем изменением угла атаки при достижении крайних точек траектории движения крыла. Возникающее при этом возвратно-поступательное движение через соответствующие тяги конвертируется в электроэнергию или во вращательное движение, которое также может быть конвертировано в электроэнергию;
  • разработаны математические модели предлагаемых установок по преобразованию энергии текущей среды с помощью аэродинамических профилей (крыльев).

Предложенные установки реализуют два основных метода преобразования энергии:

  • преобразование энергии текущей среды за счёт организации колебательного движения крыла в набегающем потоке и преобразования энергии возвратно-поступательного движения крыла в электрическую с помощью линейного электрического генератора и во вращательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма с последующим преобразованием в электрическую с помощью электрического генератора вращения.
  • преобразование энергии текущей среды за счёт вращения  крыльев вокруг оси с использованием механизма автоматического регулирования угла атаки крыльев.

Были изготовлены модели установок и проведены эксперименты. Считаем, что выбранное нами направление в разработке установок генерации энергии на возобновляемых источниках энергии перспективно, результаты работы положительные. Требуется дальнейшее продолжение работ с целью более детальной отработки конструкций, их отладки и дальнейших исследований для повышения эффективности разрабатываемых установок.

Проведены эксперименты с различными моделями. Так, в 2010 году были проведены эксперименты с масштабной моделью в акватории Волги. Модель представляла собой два взаимосвязанных крыла. Размах крыльев составлял 3 метра, вес около 150 кг. Модель подвешивалась к поплавкам и буксировалась за катером, имитируя  поток, обтекающий модель с различной скоростью. К сожалению, из-за неблагоприятных погодных условий и волнения на воде модель в ходе эксперимента затонула. Тогда решено было изготовить модели меньших размеров (с размахом крыльев 0,5 м.) и испытать их на р. Кокшага (Марий Эл). В месте проведения испытаний скорость течения реки составляла примерно 0,5 м/с. В дальнейшем были проведены эксперименты с моделью, в которой крылья соединены с линейным генератором. Эти эксперименты проводились в опытовом бассейне (ОАО «Зеленодольское проектно-конструкторское бюро»).Поток различного скоростного режима моделировался с помощью буксировки модели.

На данном этапе удалось получить предварительные результаты в экспериментах по возвратно-поступательному движению крыла в потоке. Результаты эксперимента подтвердили правильность теоретических предпосылок при разработке модели. В то же время выявилась необходимость конструктивной доработки модели с целью достижения эффективной работы. Дальнейшее исследование в этом направлении позволит найти и отработать оптимальную схему установки и эффективно использовать энергию различных течений (речных, приливных, морских, океанических) для преобразования её в энергию, пригодную для потребителя (электроэнергию, тепловую, использования для насосных агрегатов, например для подъёма воды для поливов и орошения)

В установках с использованием вращения крыльев вокруг оси получены результаты, позволяющие уже на следующем этапе проектировать мини-ГЭС, работающие в естественном потоке рек, без их запруживания и строительства дополнительных плотин и гидротехнических сооружений. Кроме того, в установках по преобразованию энергии ветра за счёт использования простого механизма автоматической регулировки угла атаки крыльев удалось решить важную проблему, характерную для роторов типа Дарье, – проблему самозапуска (старта). Проведенные эксперименты с моделями установок показали возможность самозапуска и разгона даже при небольших скоростях ветра (менее 3 м/с). 

Терентьев А.Г.Терентьев А.Г.

Сборка двукрылой гидроустановки

Терентьев

Испытание малой гидроустановки на реке Кокшага (слева направо): научный руководитель профессор А. Г. Терентьев, инженер А. В. Лапин, генеральный директор ООО «Энергоинновация» А. А. Терентьев, инженер А. К. Кузьмин.

Испытание на движущей машине

Двукрылые установки на испытании на реке «Кокшага»

Испытание на движущей машине

Испытание не движущейся машине

Испытание на движущей машине

Декабрь 2016
8
Четверг
Неделя: нечётная

antikorrupcija