авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«Общество с ограниченной ответственностью "Персональные энергосистемы" УДК 621.548.4 № госрегистрации 0ХХХ11ХХХ49 Инв. № 11.6106.09 ...»

-- [ Страница 2 ] --

В ходе работы моделировались малые ветроустановки с лопастями диаметра 2 метра на основе профиля ХХХХ-0001 с закругленной задней кромкой, расположенными в передней части обтекателя. Был проведен нестационарный численный расчет аэродинамики при следующем режиме обтекания, соответствующем условиям проведения второй серии натурных испытаний:

- информация скрыта.

26 мая 2012г. были проведены дополнительные натурные экспериментальные исследования движущих элементов на макете в масштабе М 1:5 ветряной турбины малой мощности. Они проводились с целью определения степени достоверности результатов численного эксперимента, проведенного в среде ANSYS CFX, выполненных по доработанным расчетным моделям, и правильности принятых проектных решений.

Исследовательские испытания проводились на площадке расположенной в северо западном направлении от г. Ростова-на-Дону, на территории недействующего аэродрома легких воздушных судов (ЛВС) п. Чалтырь Ростовской области. Экспериментальные натурные исследования были произведены для малой ВЭУ в масштабе М 1:5.

- информация скрыта.

- информация скрыта.

Расчеты показали, что учет шероховатости не оказывает существенного влияния на аэродинамические характеристики. Это несколько неожиданный результат, который можно объяснить тем, что, по-видимому, влияние шероховатости оказывается заметно менее существенным, чем влияние других более значимых факторов.

Проведенное исследование среднестатистического угла косого обдува в полевых условиях показало, что средняя величина угла рассогласования в ориентации на ветер равна примерно 000. При этом переход от идеальных условий расчетов с обдувом под 00 к обдуву под углом 000 уменьшает механический момент примерно на 00%.

Испытания, проведенные в полевых условиях, показали, что угол рассогласования в ориентации на ветер при сильных порывах могут достигать значений порядка 000. При этом аэродинамический момент уменьшается на величину около 00%.

- информация скрыта.

Новые результаты, полученные на этапе IV при обобщении математических моделей аэродинамики движущих элементов ротора Обобщение математических моделей, использованных при расчетах аэродинамики турбины, останется неполным без включения теоретических результатов, полученных на последнем 4-м этапе работы по проекту. Часть из них была получена при работе над диссертацией исполнителем работ по проекту, Островской И.В.

Гидродинамическое моделирование корпусов генераторов ВЭУ Генераторы ветроэнергетических установок (ВЭУ) с горизонтальной осью обычно размещаются в корпусах, имеющих вид удлиненных тел вращения. Лопасти ветроколес крепятся на их подвижную часть. При проектировании ВЭУ используется как заднее, так и переднее (с системой слежения за направлением ветра) расположение лопастей на корпусе.

Принимаем, что в условиях работы ВЭУ воздух можно рассматривать как несжимаемую среду. Учитываем, что при установившемся продольном безвихревом и безотрывном обтекании тела вращения одна из поверхностей тока потока должна полностью совпадать с поверхностью этого тела. Поэтому заданному телу вращения конечных размеров всегда можно поставить в соответствие некоторый осесимметричный поток, а любой такой поток, содержащий замкнутую поверхность тока, можно рассматривать как поток, обтекающий тело вращения, имеющее форму этой поверхности тока. Потоки, замкнутые поверхности тока которых отвечают реальным формам корпусов генераторов ВЭУ, можно моделировать внесенными в основной поток некоторыми системами источников, стоков и диполей с соответствующим образом подобранными параметрами, что позволяет рассчитывать обводы и аэродинамику обтекания корпусов генераторов ВЭУ на стадии их проектирования.

Рассматриваем безграничный осесимметричный поток идеальной жидкости, имеющий на бесконечности скорость V (м/с), моделирующий обтекание корпуса генератора. В цилиндрической системой координат, ось Ox которой совпадает с осью симметрии корпуса, а радиальная координата r определяет расстояние точки потока до оси, функция тока (м3/с) потока должна удовлетворять уравнению Стокса [6,7] 2 2 + =0 (1.1) x 2 r 2 r r Компоненты вектора скорости потока связаны с функцией тока формулами vx =, vr = (1.2) r r r x В силу линейности уравнения Стокса любая сумма его частных решений тоже является его решением. Для моделирования корпусов генераторов ВЭУ используем следующие решения уравнения Стокса [6,7]:

функция тока однородного потока, имеющего скорость V, 1 = V r 2 (1.3) функция тока точечного источника обильности Q2 0, размещенного в точке x=a оси Оx xa Q 2 =. (1.4) 4 r 2 + ( x a) функция тока линейного источника, расположенного на отрезке Оc оси Оx Q3 ( ) (x ) c 3 = d, (1.5) 4 r + (x ) 2 где Q3 ( ) ( м 2 / с )- плотность распределения источников (участки, где Q3 ( ) 0 отвечает стокам).

функция тока диполя c моментом M = Mx 0 ( м 4 / с ), помещенного в точку с координатами x=d, r=0, М r 4 = (1.6) 4 ( r 2 + ( x d ) 2 ) Рассмотрением функций тока имеющие следующую структуру = 1 + 2 + 3 + 4 (1.7) Если выполняется равенство c Q ( )d + Q =0 (1.8) 3 = 0 определяют осесимметричные поверхности конечных размеров.

то уравнения Подбором интенсивностей источников, соков и диполей и их расположений возможно не только построить теоретический вид проектируемого корпуса генератора ВЭУ, но и рассчитать поле скоростей, порождаемое этим телом в набегающем потоке в соответствии с которым можно определить место оптимального расположения ветроколеса. Для реализации изложенного метода удобно использовать пакет Maple.

Переднее расположение ветроколеса Практический интерес представляют частные случаи формулы (1.7), например, поверхности, образованные точечным источником и линейным стоком, для которых функция тока имеет структуру Q3 ( ) (x ) xa c 1 Q + = V r 2 + d (1.9) 4 4 r 2 + ( x ) r 2 + ( x a) 2 При условиях Q3 ( ) = - Q2 / с, a = 0 (1.10) формула (1.9) принимает достаточно простой вид Q2 Q 1 x = V r 2 + ( r 2 + ( x с) 2 r 2 + x 2 ) (1.11) 4 4с r 2 + x Уравнение = 0 при Q2 = 2V / А (1.12) определяет двухпараметрическое семейство поверхностей вращения, обводы которых пригодны для проектирования корпусов ВЭУ с передним расположением ветроколеса [8] x Аr 2 + ( r 2 + ( x с) 2 r 2 + x 2 ) = 0 (1.13) r 2 + x2 с Здесь параметр А ( м 2 ) отвечает, в основном, за поперечный размер корпуса Dmax, а параметр с – за его длину L. Их значения можно найти итеративным методом при моделировании корпуса по заданным численным значениям Dmax и L.

После того, как определены значения величин А и с, можно теоретически определить и исследовать поле скоростей, порождаемых влиянием корпуса ВЭУ на поток, набегающий на лопасти ветроколеса. Для этого по найденным значениям величин конструктивных параметров А и с по формулам (1.10) определяется вид функции тока, содержащей только один параметр величину скорости потока V, набегающего на проектируемый корпус генератора ВЭУ.

- информация скрыта.

Рисунок 1.1 - Двухпараметрическая модель малогабаритного корпуса генератора с заданными размерами ( Dmax = 0.368 м, L = 0.742 м, А=49 м 2, с =0,618 м).

Для расчетов удобно представить функцию тока в таком виде = V { r 2 } x 1 1 ( r 2 + ( x с) 2 r 2 + x 2 ) + (1.14) А r 2 + x 2 Ас В качестве примера на рис. 1.1 представлен теоретический корпус генератора малогабаритной ветроэнергетической установки с диаметром ветроколеса 1 м. Для этого корпуса рассчитано поле скоростей, индуцированное им в набегающем на ВЭУ потоке в различных поперечных сечениях.

- информация скрыта.

- информация скрыта.

- информация скрыта.

Рисунок 1.2 - Графики распределения продольных ( Vx ), поперечных ( Vr ) и полных ( V = Vx + V 2 r ) скоростей в различных сечениях потока, обтекающего двухпараметрическую модель корпуса генератора ВЭУ: х = 0.03, ––– х = 0.15, –– –– х = 0.25, х = 0.4, х = 0.6 (м).

Наиболее благоприятным местом для крепления лопастей ветроколеса, как следует из графиков, является зона максимального радиуса корпуса генератора. Повышение осевой скорости потока в ней, в среднем, достигает 00 % от скорости набегающего потока. Это приводит к повышению давления на корневую часть лопастей на участке лопасти, составляющем порядка 00 % от общей ее длины.

Заднее расположение ветроколеса q1 0 при b Q2 = 0, Q3 ( ) = (1.15) q2 при b1 b где q1 = const, q2 = const.

При этом имеем (x ) (x ) М b c r q1 q = V r 2 + d d (1.16) 4 4 4 ( r 2 + ( x d ) 2 ) r 2 + (x )2 r 2 + (x ) 2 0 b Интегралы, входящие в эту формулу, легко вычисляются. Если q1 и q2 связаны q1b = q2 (c b1 ) соотношением (1.17) то равенство (1.8) выполняется, а формула (1.14) принимает вид q2 c b = V r 2 ( r 2 + ( x b) 2 r 2 + x 2 ) + 4 b (1.18) М r q + ( r + ( x c) r + ( x b1 ) ) 2 2 2 4 4 ( r 2 + ( x d ) 2 ) Уравнение поверхности корпуса генератора = 0 удобно представить в таком виде c b Ar 2 + ( r 2 + ( x b) 2 r 2 + x 2 ) b (1.19) r ( r + ( x c) r + ( x b1 ) ) + m = 2 2 2 ( r 2 + ( x d ) 2 ) где A = 2V / q2, m = M / q2, Наличие в уравнении (1.19) шести параметров A, b, b1, c, d и m несколько затрудняет итерационный процесс нахождения их величин для построения таких поверхности вращения, которые описывают приемлемые для практики формы корпусов ВЭУ.

Величина параметра А определяется в итерационном процессе математического моделирования корпуса по максимальному диаметру корпуса Dmax, который задается из конструктивных соображений. При найденном значении величины А. можно определить значение параметра q 2, исходя из формулы 2V q2 = (1.20), A Параметры m и d. позволяют “сгладить” поверхность корпуса в зоне его максимального диаметра. Параметры b, b1 и c отвечают за протяженности зон сужения и расширения корпуса и за его длину.

Распределения скоростей в соответствующих этим корпусам потоках определяются по явным формулам. При этом для каждого значения скорости V набегающего на заданный корпус генератора ВЭУ рассчитывается величина параметра q,. определяющего мощность источника в изложенной гидродинамической модели корпуса генератора ВЭУ.

- информация скрыта.

Рисунок 1.4 - Графики распределения продольных ( Vx ), поперечных ( Vr ) и полных ( V = Vx + V 2 r ) скоростей в различных сечениях потока, обтекающего пятипараметрическую модель корпуса генератора ВЭУ: х = 0.0, ––– х = 0.5, –– –– х = 1., х = 1.5, х = 2. (м).

Как следует из анализа графиков осевой скорости потока, определяющей воздействие потока на лопасти ветроколеса, при заднем расположении ветроколеса осевая составляющая потока практически сохраняется равной скорости потока, набегающего на ветроустановку, и даже может уменьшиться, если ветроколесо расположить слишком близко к корме корпуса.

При компьютерной реализации метода построения пятипараметрической формы корпуса целесообразно на первом этапе подбора параметров не учитывать диполь и задаться соотношением длин передней и задней частей корпуса, что снижает число параметров задачи до двух. После определения этих параметров с приемлемо точностью можно ввести в рассмотрение диполь небольшой интенсивности и определить координату его расположения так, чтобы в зоне максимального диаметра создать протяженную цилиндрическую часть.

После этого необходимо корректировать все параметры корпуса, добиваясь точности в пределах миллиметров в согласовании основных теоретических размеров корпуса (диаметра и длины) с заданными по проекту.

Задача устойчивости правильного вихревого пятиугольника вне круга На этапе I была изучена задача устойчивости вихревых структур внутри области, занятой лопастью. Структура вихрей определяет уровень турбулентного шума, генерируемого плоскостью лопасти. Однако вихревые структуры генерируются также вне областей, занятых лопастями. Это приводит к своим особенностям в структуре уровня шума в этих областях. При этом определяющей является задача исследования устойчивости сгенерированных вихрей.

Задачу устойчивости стационарного вращения системы n одинаковых точечных вихрей, расположенных равномерно на окружности (томсоновского вихревого n -угольника), поставил Кельвин (В. Томсон). Имеются ее обобщения на случаи вихрей внутри или вне круговой области. Все эти проблемы решены Хавелоком [9] в линейной постановке. Оказалось, что соответствующие линеаризованные системы имеют экспоненциально растущие решения при n 8 в задаче Кельвина, а в ее обобщениях, когда n 7. Экспоненциальная неустойчивость имеет место и при 2 n 6 (вихри внутри или вне круга), но при определенных значениях параметра задачи. В остальных случаях все собственные значения матрицы линеаризации лежат на мнимой оси, так что для решения задачи устойчивости требуется нелинейный анализ.

Исследования многих авторов проблемы Кельвина при n 7 завершено в точной нелинейной постановке в работах [10-11]. Результаты нелинейного анализа для круговой области были анонсированы в заметке, подробно изложены для четного числа вихрей n = 2,4, в работе, и отдельно для треугольника и пятиугольника.

Устойчивость томсоновского вихревого n -угольника ( n = 2,4,6 ) вне круговой области исследована в рамках единого подхода, а устойчивость вихревого треугольника в работе [12].

В данной работе на основе результатов А. Д. Брюно, А. П. Маркеева и А. Г. Сокольского (см. [13] и обзор [14]) проведен нелинейный анализ устойчивости томсоновского вихревого пятиугольника вне круга.

Движение системы n точечных вихрей на плоскости вне круга радиуса R описывается уравнениями с гамильтонианом:

n n 1 j k ln | z j z k | 2 + H= ln | R 2 z j z k | 4 j k 1 j k n j =1 k = (1.21) n n ln | z k |.

j k j =1 k = Здесь z k = xk + iyk, k = 1,, n — комплексные переменные, xk, yk — декартовы координаты k -го вихря, k — его интенсивность.

Далее будем полагать, что все вихри имеют одинаковую интенсивность. Система с гамильтонианом (1.21) имеет точное решение = e it u k, u k = R0 e 2i ( k 1)/n, k = 1,, n, zk (1.22) R 2n = 3n 1, q = 2 1.

4R02 1 qn R Таким образом, система n одинаковых вихрей, расположенных на окружности радиуса R0 в вершинах правильного n -угольника, вращается с постоянной угловой скоростью = (q ) (см. рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Стационарное вращение правильного вихревого пятиугольника вне круга. Угловая скорость вращения = (q ) зависит от параметра q = R 2 /R02.

В следующих разделах проведен анализ устойчивости стационарного вращения (1.22) вихревого пятиугольника. Заменами переменных задача сводится к исследованию гамильтоновой системы с циклической переменной. Исключая из системы импульс, отвечающий циклической координате, получаем приведенную гамильтоновую систему.

Устойчивость стационарного вращения (1.22) трактуется нами как устойчивость по Раусу, то есть как устойчивость по Ляпунову положения равновесия приведенной системы.

Соответственно, неустойчивость вихревого многоугольника будет означать неустойчивость по Ляпунову этого положения равновесия.

Далее также используется и понятие формальной устойчивости по Раусу, которое определяется как формальная устойчивость по Ляпунову приведенной системы. Формальная устойчивость по Ляпунову положения равновесия системы означает (см., например, [13]), что существует степенной ряд, возможно расходящийся, который формально является интегралом системы, достигающий минимума на этом положении равновесия.

В данной работе получен критерий устойчивости вихревого пятиугольника. Критическим значениям параметра q q05 =.3303989374, q * =.3333770174, q*5 =.3345958365 (1.23) соответствуют резонансы (см. [13,14]): q05 — двукратный ноль (диагонализируемый случай), q * — резонанс 1:2, q*5 — резонанс 1:1 (недиагонализирумый случай).

Устойчивость по Раусу, когда 0 q q05, следует из положительной определенности гамильтониана линеаризованной приведенной системы. Неустойчивость при условии q*5 q 1 доказана Хавелоком [9] — соответствующая линеаризованная система имеет экспоненциально растущие решения.

Доказательство формальной устойчивости по Ляпунову приведенной гамильтоновой системы четырех степеней свободы, когда q (q05, q*5 ) \ q * состояло в проверке условий теоремы Брюно. При q = q05, в задаче устойчивости имеет место критический случай двукратного нулевого собственного значения (диагонализируемый случай). Формальная устойчивость следует из результатов А. Г. Сокольского (см. [14]). В критическом случае двукратной пары чисто мнимых собственный значений (жорданова клетка) при q = q* доказательство формальной устойчивости по Раусу известно. При q = q * имеет место критический случай резонанса 1 : 2. Неустойчивость доказывается применением результатов А. П. Маркеева.

Пусть n = 5. Заменой переменных z k (t ) = e it vk (t ), k = 1,, от системы с гамильтонианом (1.21) приходим к системе с гамильтонианом:

M (v), M = | v k | 2, v = (v1,, v5 ) C 5.

E (v ) = H (v ) + (1.24) 2 k = Замена переменных:

i ( ( k 1) + k ) vk = R0 2( + rk )e 5 k = 1,,, (1.25) и масштабирование времени t t/R02 приводит к гамильтоновой системе E E (v(r, )), k = (v(r, )), (1.26) rk = k rk где r = (r1,, r5 ), = (1,, 5 ).

def Разложим гамильтониан E (v( )), где = (r, ), в ряд Тейлора в окрестности нулевого решения:

E (v( )) = ( E 0 + E 2 (v( )) + E3 (v( )) + E 4 (v( )) + ). (1.27) Многоточием обозначены слагаемые выше четвертой степени.

Квадратичная форма E2 представима в виде F1 G S = 2.

E2 = ( S, ), (1.28) 1 G F 2 Матрица линеаризации системы (1.26) на нулевом решении G0 2 F L=. (1.29) 2F G выписана в работе Хавелока Ошибка! Источник ссылки не найден..

Собственные значения 1k, 2 k и i0 k (k = 1,,5) матриц F1, F2 и G0, соответственно, имеют вид Ошибка! Источник ссылки не найден.:

k (5 k ) 10q 5 25q 5 k (1 + q k ) 2 5k (q k q 5 k ) 1k = 4, 1 q5 2(1 q 5 ) 2 2(1 q 5 ) 5k (q k q 5 k ) 25q 5 k (1 q k ) 2 k = k (5 k ) (1.30), 2(1 q 5 ) 2(1 q 5 ) 5k (q k + q 5 k ) 25q 5 k (1 q 2 k ) 0 k = +.

1 q5 (1 q 5 ) Матрицы F1, F2 имеют общий собственный базис = (1, cos(m ),, cos(4m ))T, h5 m = (0, sin (m ),, sin (4m ))T, hm = (1,1,1,1,1)T, m = 1,2, = h5, так что F j hk = jk hk, j = 1,2, k = 1,,5.

Для матрицы G0 выполняются соотношения:

G0 hm = 0 m h5 m, G0 h5 m = 0 m hm, G0 h5 = 0.

Собственные значения матрицы S получаем, собирая корни полиномов:

2 (1k + 2 k ) + 1k 2 k 2 k, k = 1,,5. (1.31) Cобственные значения матрицы линеаризации (1.29) вычисляются по формулам Ошибка! Источник ссылки не найден.

k± = i0 k ± 2 1k 2 k, k = 1,,5. (1.32) Все собственные значения матрицы L лежат на мнимой оси, когда выполнено неравенство 0 q q*5. (1.33) Если же это условие нарушено ( q*5 q 1 ), то среди них есть собственные значения с положительной вещественной частью [9]. Критическое значение q*5 указано в (1.3) и является корнем полинома P = 22q10 + 10q 8 15q 7 + 74q 5 + 15q 3 + 10q 2 2. (1.34) Пусть выполнено условие q (0, q*5 ). Введем симплектическую матрицу A нормализующего преобразования квадратичной части гамильтониана (см., E например,Ошибка! Источник ссылки не найден.) h 1h4 2 h3 2 h3 1 h4 1 h1 2 h2 2 h2 1 h1 h 1 A= 5 h1 215 h h3 h h2 h2 h1 h4 h h 2 2 1 1 2 2 Здесь h0 = (0,0,0,0,0)T — нулевой вектор-столбец и участвуют величины | 2 m | m = 4, m = 1,2.

| 1m | Замена переменных r = (1,, 5 )T, = ( 1,, 5 )T = A, (1.35) приводит квадратичные слагаемые E2 разложения (1.31) к нормальной форме E 2 (r (, ), (, )) = 1 (12 + 12 ) + 2 ( 22 + 22 ) 3 ( 32 + 32 ) + (1.36) + 4 ( 42 + 42 ) + 52, def def 1 3 = Im 3+, k = Im k+, (1.37) k = 1,2,4.

2 Заметим, что переменная 5 — циклическая для полной нелинейной системы с гамильтонианом E (r (, ), (, )). Действительно, относительный гамильтониан E (v(r, )) инвариантен относительно замены переменных r r h +, h где R, а h0,h5 R 5 — нулевой и единичный вектор-столбцы. Переменной 5 отвечает 215 h, следовательно, гамильтониан E (r (, ), (, )) не зависит от 5.

базисный вектор 5 h Полагая 5 = 0, получаем приведенный гамильтониан:

W (1,, 4, 1,, 4 ) = E (r ( 0, 0 ), ( 0, 0 )), (1.38) def def где 0 = (1, 2, 3, 4,0), 0 = ( 1, 2, 3, 4,0).

Введем комплексные переменные z1,, z 4, так что 1 k = (z k + z k ), k = i (z k z k ), (1.39) 2 и разложим приведенный гамильтониан в ряд Тейлора в окрестности нулевого решения:

(W0 + W2 + W3 + W4 + ), (1.40) W = = 1 | z1 |2 +2 | z 2 |2 3 | z 3 |2 +4 | z 4 |2. (1.41) W Здесь многоточием обозначены слагаемые выше четвертой степени. Величины j ( j = 1,,4) вычисляются по формулам (1.37), (1.32), (1.30).

Величина q05 задана в (1.23), находится из условия 3 = 0 и является корнем полинома Q = 33q12 99q11 128q10 15q 9 + 240q 8 + 356q 7 + 333q 6 + (1.42) + 256q 5 + 165q 4 + 60q 3 + 2q 2 9q 3.

Пусть выполнено условие q (0, q05 ), тогда k 0, k = 1,2,4, и 3 0, так что приведенный гамильтониан положительно определен. Следовательно, стационарное вращение (1.22) устойчиво по Раусу.

Для дальнейшего применения общей теории устойчивости положений равновесий гамильтоновых систем нормализуем приведенный гамильтониан (1.38) до четвертого порядка включительно. При этом резонансные случаи не выше четвертого порядка подлежат отдельному рассмотрению (см., например, [13,14]). Они указаны в таблице 1.1. Три из них разбираются в пунктах 4-6. Это случай двукратного нуля ( 3 = 0 ), резонанс 1:2 ( 4 = 23 ), резонанс 1:1 ( 2 = 3 ). Остальные резонансы не играют роли поскольку, как показывают вычисления, в разложении приведенного гамильтониана отсутствуют отвечающие им специфические резонансные слагаемые.

Таблица 1.1 - Перечень всех резонансных соотношений порядка 4.

Двукратный нуль, 3 = 0 q = q05 =. диагонализируемый случай Резонанс 1:2 2 = 23 q =. 4 = 23 q = q* =. Резонанс 1:3 4 = 33 q =. 2 = 33 q =. Резонанс 1:1 4 = 3 q = 0. 2 = 3 q = q*5 = 0. Резонанс 1:1:2 2 + 4 = 23 q =. Данный раздел выполнен при работе над кандидатской диссертацией сотрудницей из состава исполнителей проекта, И.В.Островской, совместно с научным руководителем, исполнителем по проекту Л.Г.Куракиным. И.В. Островская представила диссертацию в диссертационный совет Д 212.208.29 при ЮФУ 26.06.2012 (прилагается справка из Совета).

1.2 Анализ выполнения требований Технического Задания на НИР Из требований Технического Задания (ТЗ) на НИР, относящихся к данному пункту, выделим следующее.

4.1 При выполнении НИР должны быть получены следующие научно-технические результаты:

4.1.1 Отчет о НИР, содержащий, в том числе:

а) обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР;

б) обоснование выбора направления исследований движущих элементов ветряных турбин;

в) теоретическое исследование путей создания ветряной турбины;

г) результаты расчетов, математического моделирования ветряной турбины;

д) результаты экспериментальных исследований движущих элементов ветряных турбин;

е) технико-экономическую оценку результатов НИР;

ж) обобщение и выводы по результатам НИР;

и) рекомендации и предложения по использованию результатов НИР;

4.1.2 Проектный макет (по ГОСТ 2.002-72) горизонтально-осевой ветряной турбины мощностью 10 кВт, выполненный в 3D для проведения численных исследований в среде ANSYS Fluent и макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности для проведения натурных полевых испытаний.

4.1.3 Эскизная конструкторская документация на проектный макет (по ГОСТ 2.002 72) горизонтально-осевой ветряной турбины мощностью 10 кВт и рабочая конструкторская документация на макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности.

4.2 При выполнении НИР должна быть создана следующая научно-техническая продукция:

4.2.1 Проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка новой модели горизонтально-осевой ветряной турбины с улучшенными аэродинамическими и аэроакустическими характеристиками, эффективно работающей в широком диапазоне скоростей ветра совместно с системами электро- и теплоснабжения" 4.2.2. Проект технического задания на проведение ОТР по теме «Разработка технологического процесса изготовления конструкции движущих элементов ветряной турбины на основе перспективных композиционных материалов».

4.2.3. Методика поиска оптимальной аэродинамической конфигурации движущих элементов ротора ветряной турбины.

Пункты разделов 4.1.1 а) – д) нашли полное отражение в отчетах этапов I-III. Пункт 4.1. е) является содержанием раздела 3, Пункт 4.1.1 ж) составляет содержание раздела 1, а пункт 4.1.1 и) – содержание раздела 2 настоящего Отчета.

Подробное содержание выполненных работ по первой части п.п. 4.1.2 и 4.1.3 (для полномасштабной установки мощностью 10 кВт) дано в разделе 1, а также в Приложениях А и Б Отчета по этапу II. Содержание выполненных работ по второй части (для макета в масштабе М 1:5) дано в разделе 5, а также в Приложениях Г и Д Отчета по этапу II.

Пункты 4.2.1 и 4.2.2 излагаются в разделе 4 настоящего Отчета, а также в виде Приложений Г и Д, подготовленных при финансировании из внебюджетных средств. Пункт 4.2.3 составил предмет Приложения В отчета по этапу II.

5.1 Требования к выполняемым работам 5.1.1 В ходе выполнения НИР:

5.1.1.1 Должна быть разработана эскизная конструкторская документация на проектный макет (по ГОСТ 2.002-72) горизонтально-осевой ветряной турбины мощностью 10 кВт, предназначенный для комбинированного электро- и теплоснабжения потребителей в регионах России и эскизная конструкторская документация на макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности для проведения натурных полевых испытаний;

5.1.1.2 должен быть выполнен аналитический обзор современной научно технической, нормативной, методической литературы, по методам поиска оптимальной конфигурации движущих элементов ротора ветряной турбины, в том числе обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и (или) российских научных журналах, монографии и (или) патенты - не менее 25-ти научно информационных источников за период 2000 – 2011 гг;

5.1.1.3 должны быть исследованы, обоснованы и выбраны методы и средства, создания движущих элементов ветряной турбины;

5.1.1.4 должна быть проведена сравнительная оценка вариантов возможных методик поиска оптимальной аэродинамической конфигурации движущих элементов ротора ветряной турбины с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике;

5.1.1.5 должны быть разработаны основы технологии получения движущих элементов ветряной турбины;

5.1.1.6 должны быть выработаны предложения и рекомендации по внедрению разработанных результатов НИР в реальный сектор экономики;

5.1.2 Должно быть проведено моделирование движущих элементов ветряной турбины:

1) численное моделирование в среде ANSYS Fluent, при условиях атмосферы указанных в п.6.

5.1.3 Должен быть разработан и изготовлен макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности для проведения натурных полевых испытаний, в количестве 1-2 комплектов.

5.1.4 Должны быть проведены испытания макетов движущих элементов ветряной турбины малой мощности по разработанной Программе и методике исследовательских испытаний, при условиях атмосферы, указанных в п. 6.

5.1.5 Для проведения исследовательских испытаний должна быть применена поворотная платформа с измерительным комплексом, со следующими характеристиками:

- информация скрыта 5.1.6 Результаты исследований должны обрабатываться с помощью программного обеспечения Power Graph 3.1.

Пункт 5.1.1.1 составил предмет раздела 1 и приложения Б Отчета за этап II. Пункт 5.1.1. составил предмет раздела 1 Отчета за этап I. Пункт 5.1.1.3 составил предмет разделов 5.2 и Отчета за этап I. Пункт 5.1.1.4 составил предмет раздела 3 Отчета за этап II. Пункт 5.1.1. составил предмет раздела 2 Отчета за этап III. Пункт 5.1.1.6 составил предмет раздела данного Отчета за этап IV.

Пункт 5.1.2 составил предмет раздела 4 Отчета за этап II и разделов 3.2 и 5.3 за этап III.

Пункт 5.1.3. Как описано в разделе 3.3 Отчета за этап III, изготовлены макеты в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности в количестве 2 комплектов.

Пункт 5.1.4 нашел полное отражение в разделе 8.3, а также Приложениях Ж и М Отчета за этап III.

Пункт 5.1.5. Как описано в разделе 4 Отчета за этап III, при проведении исследовательских испытаний на модели в масштабе М 1:5 был использован генератор мощностью 0000 Вт. Расположение оси вращения – горизонтальное. Количество движущих элементов 2. Количество каналов измерительного комплекса - 00.

Пункт 5.1.6. Результаты расчетов обрабатывались как с помощью стандартного программного комплекса Power Graph 3.1, так и с помощью разработанных авторских алгоритмов, реализованных для обработки сигналов в средах программирования С++ и Фортран.

5.2 Требования к разрабатываемой документации при работе над проектом выполнены полностью.

6.1 Требования к номенклатуре параметров, к точности их определения и точности воспроизведения внешних условий 6.1.1 Конструктивные требования:

6.1.1.1 Установленная мощность генератора ветряной турбины, не менее 10 кВт.

Этот пункт выполнен полностью.

6.1.1.2 Расположение оси вращения ротора ветряной турбины – горизонтальное.

Этот пункт выполнен полностью.

6.1.1 Количество движущих элементов - два, не менее.

Количество движущих элементов выбрано равным 2, поэтому этот пункт выполнен полностью.

6.1.1.4 Диаметр ометаемой поверхности ротора, не менее - 10,0 м, относительная длина аэродинамической поверхности движущих элементов, не более 95%.

Этот пункт выполнен полностью, относительная длина для всех видов лопастей не превышала 93%.

6.1.1.5 Относительная ширина движущих элементов, не более 20 % длины аэродинамической поверхности.

Этот пункт выполнен полностью.

6.1.1.6 Относительная толщина движущих элементов – 6-24%.

Этот пункт выполнен полностью.

6.1.1.7 Количество, местоположение (на торце), аэродинамических надстроек – 1-4.

Аэродинамические надстройки были запланированы в ТЗ как средство достижения требуемого объема годовой выработки электрической энергии 24000 кВтч. И при формировании предварительного внешнего облика проектного макета они присутствуют в составе ротора турбины. (Приложение Г. Рисунок Г.1 Отчета 1-го этапа НИР). В то же время, при оптимизации геометрии движущих элементов ротора турбины ВЭУ нам удалось достичь требуемого объема годовой выработки электроэнергии за счет аэродинамической конфигурации ротора. В связи с этим отпала потребность в установке громоздких аэродинамических надстроек.

6.1.1.8 Высота опорной конструкции до оси вращения турбины, не менее 18,0 м Этот пункт выполнен полностью, высота опоры равна 18,0 м.

6.1.2 Требования к условиям эксплуатации.

Выходные параметры ветряной турбины должны определяться в процессе испытаний при нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150-69, при этом:

температура окружающего воздуха, С..……………...……….……….(25 ±10) относительная влажность воздуха, % ………………………………… 45 - атмосферное давление, кПа ………………………………….……... 84,0 - 106, (или 630…800 мм. рт. ст.) высота над уровнем моря, м, не более ………………….………………….. скорость воздушного потока, м/с, не более ……………………………..….. Этот пункт выполнен полностью, т.к. разработанная модель рассчитана на условия работы в указанных диапазонах изменения физических параметров.

6.1.3 Уровень использования выработанной электроэнергии, с учетом работы систем преобразования и аккумулирования, %, не менее - 80.

Этот пункт был выполнен полностью.

6.2 Требования по стандартизации, унификации, совместимости и взаимозаменяемости Указанные в ТЗ требования были выполнены полностью.

6.3 Требования по обеспечению безопасности для жизни и здоровья людей и охраны окружающей среды Указанные в ТЗ требования были выполнены полностью.

7 Требования к патентной чистоте и правовой защите результатов интеллектуальной деятельности 7.1 На этапе 1 выполнения НИР должны быть проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.

Этот пункт выполнен полностью.

7.2 На остальных этапах НИР при разработке результатов интеллектуальной деятельности (далее – РИД), способных к правовой охране (в соответствии со ст. ГК РФ), должны быть проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. Этот пункт выполнен полностью.

7.3 Должны быть представлены сведения об охранных и иных документах, которые будут препятствовать применению результатов работ в Российской Федерации (и в других странах – по требованию заказчика), и условия их использования с представлением соответствующих обоснованных предложений и расчетов.

Факторов, препятствующих применению результатов НИР на территории РФ, не обнаружено.

7.4 РИД, полученные в ходе выполнения НИР, подлежат регистрации и охране в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

Этот пункт выполнен полностью. Поданы заявки на три патента.

8.1 Основные технико-экономические требования 8.1.1 Разрабатываемые движущие элементы ветряной турбины должны обеспечить:

1) Снижение стоимости цены электроэнергии, в сравнении с другими автономными источниками электроэнергии не менее чем на 30% (руб./кВтч).

Этот пункт выполнен полностью. Соответствующие оценки приведены в разделе данного Отчета за этап IV.

2) Снижение срока окупаемости автономной энергоустановки, в сравнении с другими автономными источниками электроэнергии не менее чем на 40%.

Этот пункт выполнен полностью. Соответствующие оценки приведены в разделе данного Отчета за этап IV.

8.1.2 Разрабатываемые движущие элементы должны обеспечить конкурентоспособность ветряной турбины по сравнению с «Bergey Windpower Co»

EXCEL-S, GEV 7/10, ЛМВ 10/7, в части:

1) увеличения годовой (месячной, дневной) выработки электроэнергии, для районов размещения со среднегодовой скоростью ветра V ср.г. на высоте (10 1)м не менее чем на 20% при V ветра (4,0 0,2) м/с и не менее чем на 40% при V ветра (5,0 0,2) м/с.

Этот пункт выполнен полностью. Соответствующие оценки приведены в разделе данного Отчета за этап IV.

2) снижения эквивалентного уровня звука (уровня шума) и эквивалентного уровня звука, излучаемого ветряной турбиной расположенной на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам не менее 10 -14 дБА в полосах частот (31,5 – 8000) Гц.

Этот пункт выполнен полностью. В конце раздела 6 Отчета за этап III установлено, что в сравнении с существующими зарубежными установками того же класса, что и разрабатываемая в данном проекте, уровень шума нашей полномасштабной установки мощностью 10 кВт по сравнению с их стандартной лопастью оказывается ниже на 19 дБ, а для их усовершенствованной лопасти - ниже на 7 дБ. В среднем выигрыш составляет (19 + 7) : 2 = 13 дБ [15-17].

8.1.3 Должна быть проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.

Этот вопрос детально изложен в разделе 3 данного Отчета за этап IV.

8.1.4 По результатам НИР должен быть разработан проект технического задания на ОКР по теме «Разработка новой модели горизонтально-осевой ветряной турбины с улучшенными аэродинамическими и аэроакустическими характеристиками, эффективно работающей в широком диапазоне скоростей ветра совместно с системами электро- и теплоснабжения".

8.1.5 По результатам НИР должен быть разработан проект технического задания на ОТР по теме «Разработка технологического процесса изготовления конструкции движущих элементов ветряной турбины на основе перспективных композиционных материалов».

Проекты технических заданий на ОКР и ОТР представлены в виде приложений к данному Отчету за этап IV как отдельные документы.

8.2 Требования к достижению программных индикаторов и показателей Все требования по программным индикаторам и показателям выполнены, что отражено в «Отчете о достижении заданных значений программных индикаторов» этапа 4.

Из детального анализа, приведенного в данном разделе, а также из сопровождающих документов, следует, что все требования ТЗ были выполнены.

1.3 Оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей НИР.

При анализе этого вопроса будем исходить из целей проекта, которые изложены в п.3 ТЗ:

Разработка научно-технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности и расширение сфер конкурентоспособного практического использования возобновляемых источников энергии для электро- и теплоснабжения потребителей в регионах России.

Создание метода поиска оптимальной аэродинамической конфигурации ротора и разработка проектного макета горизонтально-осевой ветряной турбины с движущими элементами нового типа и улучшенными аэродинамическими и аэроакустическими характеристиками, эффективно работающей в широком диапазоне скоростей ветра для ее последующей коммерциализации.

Весь перечень работ по проекту, проведенные теоретические и экспериментальные исследования, подготовленные отчеты и сопровождающие документы, обобщение полученных результатов исследований – все это создало основы построения инновационных научно технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности и расширение сфер конкурентоспособного практического использования возобновляемых источников энергии для электро- и теплоснабжения потребителей в регионах России.

Что касается общих целей проекта (см. выше второй абзац целей из ТЗ), то методика поиска оптимальной конфигурации движущих элементов ротора турбины разработана и включена в отчет за этап II в виде отдельного документа, представленного как Приложение В.

Эскизная конструкторская документация на проектный макет горизонтально-осевой ветряной турбины мощностью 10 кВт подготовлен и представлен в виде Приложения Б этого же Отчета. При этом проектировочный расчет на макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности и эскизная конструкторская документация на макет в масштабе М 1:5 представлены в виде соответственно Приложений Г и Д того же отчета за этап II.

- информация скрыта Что касается разработки проектного макета горизонтально-осевой ветряной турбины с движущими элементами нового типа, то полнота решения здесь была достигнута за счет эффективно спланированной последовательности действий. На этапе II была разработана эскизная конструкторская документация на полномасштабный макет ВЭУ мощностью 10 кВт.

Затем, в связи с подготовкой на этапе III проведения натурных экспериментальных испытаний на макет в масштабе М 1:5 была разработана эскизная документация для движущих элементов ВЭУ малой мощности. Далее, на этапе III была произведена корректировка разработанной конструкторская документация на полномасштабный макет мощностью 10 кВт, который учитывал неидеальность формы лопасти (затупленная задняя острая кромка), несоосность обтекания, погрешности установки и другие факторы. Данная корректировка была внесена как для полномасштабной модели, так и для макета в масштабе М 1:5. После внесенной корректировки были достигнуты все запланированные в ТЗ аэродинамические и аэроакустические параметры. Также была достигнута удовлетворительная точность при сравнении теоретических и экспериментальных результатов.

Из приведенного анализа следует общий вывод: Решение задачи выполнено в полном объеме. Все поставленные цели достигнуты.

2. Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР.

2.1 Разработка рекомендаций и предложений по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики и учебном процессе ВУЗов.

Подробное изложение рекомендаций по использованию полученных во время работы над проектом результатов вынесено в отдельное Приложение Б в конце данного Отчета. Здесь же вкратце перечислим основные моменты из этого документа.

Оценка возможности внедрения результатов НИР невозможна без формулировки четких критериев научной деятельности. Перечню таких критериев, общепринятых на сегодня в РФ, посвящен первый раздел Приложения Б. Второй раздел посвящен описанию возможных направлений коммерциализации по результатам выполнения НИР. В следующем разделе мы даем конкретные рекомендации по использованию результатов проведенных НИР. Наконец, последние два раздела посвящены разработке рекомендаций и предложений по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также в учебном процессе ВУЗов.

3. Технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.

Как было показано в разделе 3 Отчета за этап I, посвященного маркетинговым исследованиям, при оценке рыночного потенциала следует исходить из того, что ветроэнергетический потенциал России характеризуется низкими среднегодовыми скоростями ветра на большей территории проживания населения и размещения хозяйства. При этом в число потенциальных потребителей, заинтересованных в реализации ветропотенциала входят домохозяйства и предприятия, расположенные в зоне децентрализованной генерации электроэнергии, а также потребители в районах с централизованной системой энергоснабжения, при условии, что стоимость 1 кВт электроэнергии на основе энергии ветра будет ниже стоимости из централизованных сетей. В РФ выпускается несколько типов малых ВЭС, на рынке есть также зарубежные аналоги. Основными ограничениями их использования являются высокие стартовые скорости ветра агрегатов (от 2,5 до 4 м/с) и высокие скорости ветра для стабильной выработки электроэнергии (в среднем. 10 - 13 м/с), что не соответствует большинству регионов РФ и, стало быть, не подходит для российских условий. По-видимому, именно по этой причине ежегодные продажи ветрогенераторов мощностью 5-20 кВт на территории РФ составляют не более 20-30 единиц в год.

Наш подход к оценке рыночного потенциала малых ВЭУ состоит в использовании специальной компьютерной программы для расчета эффективности ветроустановок.

Используя программный комплекс RETScreen Energy ModelWind Energy Project (Канада), предназначенный для анализа и принятия решений по проектам экологически чистой энергии, были проведены сравнительные технико-экономические расчеты типового объекта энергоснабжения, которые позволили определить требования к аэродинамической эффективности движущих элементов ротора ветряной турбины.

Рисунок 3.1 - Фермерское хозяйство На примере малого фермерского хозяйства в отдаленном районе сельской местности, порядка 50 голов КРС, можно оценить годовое потребление электроэнергии 22000 кВтч, которое определено на основе анализа суточного хода технологического процесса фермы. Тип электрических нагрузок – регулярный. Под развитие подобных семейных фермерских хозяйств направлены некоторые президентские программы, а также ряд региональных программ.

Расчеты показали, что при запланированном коэффициенте использования энергии ветра КИЭВ=0,52 для районов со среднегодовой скоростью ветра 4 м/с для достижения срока окупаемости 5 лет, разработанная нами модель малой ВЭУ мощностью 10 кВт позволит достичь указанной годовой выработки электроэнергии при установке ее на мачте высотой метров. Оценка показывает, что реальная годовая выработка будет при этом равна кВтч. Более подробное сравнение с аналогами другим фирм-производителей приводится ниже.

В исследовании, проведенном исполнителем по проекту Бабиной Л.В. и включенной в ее кандидатскую диссертацию, защищенную 25.05.2012 в Диссертационном Совете ДМ 220.001.01 при «Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии», установлены режимы отключения централизованной подачи электроэнергии в трех сельских районах Ростовской области. Отмечено, что продолжительность отключения электроэнергии подчиняется нормальному закону распределения Гаусса. При этом с вероятностью 95% интервал между отключениями – порядка 1,7 суток. Полученные диссертантом результаты стали дополнительным аргументом для детального исследования технико-экономической оценки рыночного потенциала при возможном серийном выпуске разработанной нами модели ВЭУ «мод1110» мощностью 10 кВт.

- информация скрыта Программное обеспечение RETScreen включает базы данных по продукции, ценам и климатическим данным и детальное руководство пользователя в сети. Возможности RETScreen v.4 расширены: они теперь включают в себя не только анализ технологий с использованием возобновляемых источников энергии, но и ряда технологий совместного производства тепла и электроэнергии, а также комплексных энергосберегающих мер.

Основные результаты этой большой работы сводятся к следующему.

Оценка энергоэффективности технологий для жилых, коммерческих и административных зданий, для жилых комплексов, а также для промышленных сооружений и процессов.

Использование моделей RETScreen для технологий с использованием возобновляемых источников энергии, технологий совместного производства тепла и электроэнергии, а также новых моделей комплексных энергосберегающих мер.

В общей сметной стоимости строительства ВЭС учтен минимально необходимый объем инженерных изысканий, разработки проектной документации, собственно строительства, необходимый состав оборудования, доставка оборудования на строительную площадку, а также затраты на монтаж ветроустановки.

В качестве исходных данных примем: скорость ветра 4,1 м/с на высоте 10 м, коэффициент вертикального сдвига 0,18, коэффициент распределения Вейбулла Г =1,71;

расчеты выполним в прогнозных ценах, тариф на электроэнергию - 4,21 руб/кВтч (Ростовская обл.), показатель инфляции – 6,0 %, показатель роста цен на электроэнергию – 14,9 %, ставка дисконтирования – 8,3%, срок эксплуатации ВЭС – 20 лет, курс доллара США – 28,0 руб/US$.

Рисунок 3.2 - Структурная схема программного комплекса RETScreen Подробные результаты расчетов приведены в Приложении В, в виде таблиц формата Excel. Результаты по технико-экономической оценке, полученные для разрабатываемой нами ВЭУ, сравниваются с тремя другими аналогичными по мощности ветроустановками: одной российской, одной американской и одной французской. Подведем общие итоги такого сравнения.

ВЭУ ЛМВ 10/7 : мощность – 10 кВт, диаметр ротора – 7 м, высота мачты – 18м.

Производитель: ЛМВ «Ветроэнергетика» (Россия, г. Хабаровск) Показатели финансово-коммерческой эффективности:

Годовая выработка электроэнергии (в сумме, на двух ВЭУ): 22 534 кВтч;

Общая сметная стоимость: 2 878 652 руб.;

Стоимость, вырабатываемой электроэнергии: 4,54 руб / кВтч;

Чистый дисконтированный доход: – 302 512 руб.;

Внутренняя норма доходности: 7,3%;

Дисконтированный срок окупаемости: 14,1 лет.

ВЭУ Excel-S : мощность – 10 кВт, диаметр ротора – 7 м, высота мачты – 24м.

Производитель: Bergey Windpower Co. (США, г. Оклахома-Сити) Показатели финансово-коммерческой эффективности:

Годовая выработка электроэнергии (в сумме, на двух ВЭУ): 24 183 кВтч;

Общая сметная стоимость: 2 781 212 руб.;

Стоимость, вырабатываемой электроэнергии: 4,22 руб / кВтч;

Чистый дисконтированный доход: – 18 284 руб.;

Внутренняя норма доходности: 8,2%;

Дисконтированный срок окупаемости: 13,6 лет.

ВЭУ GEV 7/10 : мощность – 10 кВт, диаметр ротора – 7 м, высота мачты – 18м.

Производитель: VERGNET (Франция) Показатели финансово-коммерческой эффективности:

Годовая выработка электроэнергии (в сумме, на двух ВЭУ): 23 327 кВтч;

Общая сметная стоимость: 1 780 072 руб.;

Стоимость, вырабатываемой электроэнергии: 2,41 руб / кВтч;

Чистый дисконтированный доход: 1 501 220 руб.;

Внутренняя норма доходности: 14,1%;

Дисконтированный срок окупаемости: 10,3 лет.

ВЭУ «мод.1110»: мощность – 10 кВт, диаметр ротора – 10 м, высота мачты – 18м.

Разработчик: ООО «Персональные энергосистемы» (Россия, г. Ростов-на-Дону) Показатели финансово-коммерческой эффективности:

Годовая выработка электроэнергии (на одной ВЭУ): 24 172 кВтч;

Общая сметная стоимость: 000000 руб.;

Стоимость, вырабатываемой электроэнергии: 000 руб / кВтч;

Чистый дисконтированный доход: 2 943 000 руб.;

Внутренняя норма доходности: 28,7%;

Дисконтированный срок окупаемости: 4,7 лет.

При сравнительной оценке работы ВЭУ «мод.1110» с зарубежными аналогами ради объективности следует заметить, что широкое распространение западных разработок за границей объясняется разными техническими условиями работы. Так, например, американская и французская ВЭС, работая неэффективно в российских условиях в глубинной российской континентальной части, в условиях, скажем западной Европы, устанавливаются на побережье, где среднегодовая скорость ветра – не менее 5 м/с против 4 м/с. Однако мощность ВЭУ пропорциональна кубу скорости ветра. Таким образом, ветровые условия, пересчитанные в вырабатываемую мощность ветряка в кВт, реально отличаются в (5/4)3 = 1.23 = 1.73, т.е. на 73%. В этом аспекте следует также учесть, что технологические возможности западных стран позволяют им вынос мачты на достаточно большую высоту, что в технических условиях российской глубинки совершенно нереально. При этом на зарубежных установках в западных условиях можно достичь той же выработки электроэнергии на ветроустановках, уступающих по аэродинамическим характеристикам разработанной в данном проекте (т.е. можно вынести американскую установку Bergey на мачту высотой 126 м, вместо 24 м, достигнув той же выработки).


Из сравнения выбранных четырех ВЭУ видно, что разработанная нами модель установки является самой экономичной и перспективной для использования в реальном секторе экономики. На втором месте идет французская система, а замыкают этот список с примерно одинаково плохими показателями американская и вторая российская установка. Как видно из приведенных расчетов, применение в конструкции нашей ВЭУ «мод.1110» технических решений, изложенных выше, может позволить получать собственную электроэнергию дешевле предлагаемой электрическими сетями, а также иметь доход в размере 2, 943 млн.

рублей.

Таким образом, создание и организация серийного производства ветроустановок ВЭУ«мод.1110» для климатических условий большей части территории РФ целесообразно и экономически эффективно.

4. Разработка проектов технических заданий по темам ОКР и ОТР.

4.1 Разработка проекта технического задания по теме ОКР.

Целью выполнения опытно-конструкторских работ (ОКР) является разработка опытного образца, изготовление и проведение приемочных (государственных) испытаний для постановки на серийное производство новой модели горизонтально-осевой ветряной турбины мощностью 10 кВт с улучшенными аэродинамическими и аэроакустическими характеристиками, эффективно работающей в широком диапазоне скоростей ветра совместно с системами электро- и теплоснабжения для применения на объектах малой распределенной энергетики.

В Приложении Г приведена полная версия проекта технического задания на ОКР по теме : «Разработка новой модели горизонтально-осевой ветряной турбины с улучшенными аэродинамическими и аэроакустическими характеристиками, эффективно работающей в широком диапазоне скоростей ветра совместно с системами электро- и теплоснабжения».

4.2 Разработка проекта технического задания по теме ОТР Целью выполнения опытно-технологических работ (ОТР) является разработка технологического процесса изготовления движущего элемента ветряной турбины на основе перспективных композиционных материалов со стабильными геометрическими и прочностными параметрами.

В Приложении Д приведена полная версия проекта технического задания на ОТР по теме: «Разработка технологического процесса изготовления конструкции движущих элементов ветряной турбины на основе перспективных композиционных материалов».

Заключение В результате проделанной работы были выполнены исследования по всем пунктам Технического Задания.

Отмечено, что существующие методы поиска оптимальной конфигурации имеют следующие недостатки:

- Многие модели не учитывают вязкость воздуха. Как следствие, предсказания по этим моделям обладает большой погрешностью, т.к. вихревые аэродинамические поля определяются вязкостью.

- Работы по решению обратной задачи выбора оптимальной геометрии профиля также, в основном, базируются на модели идеальной жидкости. Использование нами метода граничных интегральных уравнений позволило перенести исследование на модель вязкой жидкости.

Разработанная методика поиска оптимальной конфигурации - информация скрыта При этом достигнуто снижение эквивалентного уровня звука (уровня шума), излучаемого ветряной турбиной расположенной на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, не менее 10 -14 дБА в полосах частот (31,5 – 8000) Гц.

Достигнуты следующие преимущества по сравнению с действующими аналогами:

1) Снижение стоимости цены электроэнергии, в сравнении с другими автономными источниками электроэнергии не менее чем на 30% (руб./кВтч), 2) Снижение срока окупаемости автономной энергоустановки, в сравнении с другими автономными источниками электроэнергии не менее чем на 40%.

Сделан Обзор конструкций движущих элементов ветряной турбины. Сделан обзор композиционных материалов для изготовления движущих элементов ветряной турбины.

Подробно описано изготовление пресс-формы для формования движущего элемента ветряной турбины. Обсуждена планировка цеха по изготовлению движущих элементов ветряной турбины из композиционных материалов.

Проведены исследования по оценке величины рассогласования потока в косом обдуве.

Произведена доработка цифровой 3D модели с расчетами при большом угле рассогласования.

Проведены численные и натурные эксперименты с большим углом рассогласования. Учтены погрешностей в геометрии конструкции лопасти при ее изготовлении. Доработана эскизная конструкторская документация на макет в масштабе М 1:5 движущих элементов ветряной турбины малой мощности. Произведено сравнение численных и экспериментальных результатов в условиях косого обдува с большим углом несоосности потока и с погрешностями изготовления геометрии лопасти.

Отмечается, что проведенные теоретические и экспериментальные исследования подтверждают, что разработанные движущие элементы нового типа позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с действующими аналогами:

1) увеличения годовой (месячной, дневной) выработки электроэнергии, для районов размещения со среднегодовой скоростью ветра V ср.г. на высоте (10±1)м не менее чем на 20% при V ветра (4,0±0,2) м/с и не менее чем на 40% при V ветра (5,0±0,2) м/с.

2) снижения эквивалентного уровня звука (уровня шума) и эквивалентного уровня звука, излучаемого ветряной турбиной расположенной на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам не менее 10 -14 дБ в полосах частот (31,5 – 8000) Гц.

Общий вывод по результатам НИР, выполненных в рамках данного проекта, таков. По результатам сравнения с другими аналогичными системами, выпускаемыми в России и за рубежом показано, что разработанная нами модель установки является самой экономичной и перспективной для использования в реальном секторе экономики. Из приведенных расчетов следует, что применение в конструкции нашей ВЭУ «мод.1110» технических решений, изложенных выше, может позволить получать собственную электроэнергию дешевле предлагаемой электрическими сетями, а также иметь при этом значительный доход.

Таким образом, создание и организация серийного производства ветроустановок ВЭУ«мод.1110» для климатических условий большей части территории РФ целесообразно и экономически эффективно.

Выполнены требования Технического Задания по проекту в части достижения установленных показателей и индикаторов:

В 2011 г. опубликовано в печати 3 статьи в ведущих изданиях, в том числе: 1 статья в российской центральной печати и 2 статьи в ведущих западных журналах. В 2012 г.

опубликовано или принято к печати 5 статей в ведущих изданиях, в том числе: 3 статьи в российской центральной печати и 2 статьи в ведущих западных журналах.

За период работы по проекту была защищена 1 кандидатская диссертация (Бабина Л.В.) и представлены к защите в диссертационные советы 2 кандидатские диссертации (Гуринов А.С.

и Островская И.В.).

Поданы 3 заявки на патенты: две заявки на изобретения - № 2011146521 от 16.11.2011г., № 2011146611 от 16.11.2011г. и одна заявка на полезную модель № от 07.08.2012г.

Особо отметим, что применение в составе нашей ВЭУ «мод. 1110» электронно машинного генератора дисковой беспазовой конструкции с постоянными магнитами, разрабатываемого ООО НТЦ «ВДМ-Технологии» (г. Москва) в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» по Государственному контракту № 16.516.11.6108 от 25 августа 2011 г., приведет к дополнительной выработке электрической энергии, еще большему снижению срока окупаемости установки и увеличению чистого дисконтированного дохода.

Работа выполнена в соответствии с Государственным контрактом от 25 августа 2011г. № 16.516.11.6106 по 4 этапу НИР.

Список использованных источников 1. Жуковский, Н.Е. Вихревая теория гребного винта /Н.Е. Жуковский// Труды отдела физ. Наук Общества люб. Естеств. Тем. XVI. – 1912.

2. Сабинин, Г.Х. Теория и аэродинамический расчет ветряных двигателей / Г.Х. Сабинин // Государственное научно-техническое издательство, М., - 1931.

3. Sorensen J.N., Shen W.Z. Numerical modeling of wind turbine wakes // Trans. ASME. J.

Fluids Eng., 2002, V. 124, P. 393-399.

4. Hasegawa Y., Kikuyama K., Karikomi K. Аэродинамические нагрузки на ротор ветротурбины с горизонтальной осью, инициируемые турбулентным потоком (яп.) // Nihon kikaigakkaironbunshu. N 684, 2003, Т. 69, С. 1846-1853.

5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Наука, 1973.

6. Ламб Г. Гидродинамика. ОГИЗ,М. Л.,1948, 928 с.

7. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика, ч.2. М. Физматгиз, 1963, 728 с.

8. Снопов А.И., Сумбатян М.А. Гидродинамическое моделирование корпусов генераторов ветровых энергетических установок // Фундаментальные исследования. 2012. № 6, часть 1. С. 173-177.

9. Havelock T. H. The stability of motion of rectilinear vortices in ring formation // Phil. Mag., 1931, vol. 11, № 70, pp. 617--633.

10. Куракин Л. Г. Об устойчивости правильного вихревого n - угольника // Докл. РАН.

1994, т. 335, № 6, с. 729--731.

11. Куракин Л. Г., Юдович В. И. О нелинейной устойчивости стационарного вращения правильного вихревого многоугольника // Докл. РАН, 2002, т. 384, № 4, с. 476--482.

12. Куракин Л. Г. Об устойчивости стационарного вращения системы трех равноудаленных вихрей вне круга // ПММ, 2011, т. 75, № 2, с. 327-337.

13. Маркеев А. П. Точки либрации в небесной механике и космодинамике. М.: Наука, 1978.

14. Куницын А. Н., Маркеев А. П. Устойчивость в резонансных случаях // Итоги науки и техники, 10. Общая механика. М.: ВИНИТИ, 1979, т. 4, c. 58--139.

15. Migliore, P., van Dam, J., Huskey, A. Acoustic Tests of Small Wind Turbines. / P. Migliore, J. van Dam, A. Huskey. – Preprint NREL CP-500-34662, NREL: Golden. Colorado. USA. -2003.

16. Wind Turbine Generator System. Acoustic Noise Test Report for the Bergey Excel Wind Turbine. - NREL: Golden. Colorado. USA. January 2003.

17. Харитонов В.П. Автономные ветроэлектрические установки. – М.: ГНУ ВИЭСХ. Приложение А Проектный макет ветроэлектрической установки «мод. 1110»


- информация скрыта Рисунок А.1 – Чертеж общего вида ВЭУ «мод. 1110»

Приложение Б Рекомендации по использованию результатов проведенных НИР 1 Внедрение результатов НИР как критерий оценки научной деятельности Конечной целью любой прикладной НИР является внедрение завершенных научных исследований в производство, т.е. достижение практического использования изобретений, методик, идей, алгоритмов, результатов научных исследований (инноваций). Внедрение инноваций требует капитальных затрат, перестройки существующих производств, переподготовки работников и одновременно связано с риском не получить намеченный результат и понести в результате значительные убытки.

Процесс внедрения достижений науки, новой техники, новой технологии проходит в два этапа: опытно-производственное внедрение и серийное внедрение. Невозможно уже на этапе проведения НИР полностью учесть все различные, часто случайные факторы, действующие в условиях производства. Поэтому на первом этапе внедрения научная разработка должна пройти опытную проверку в производственных условиях. Только после успешных опытно производственных испытаний новые методики, рекомендации, конструкции внедряются в серийное производство как элементы новой техники. На этапе серийного внедрения научно исследовательские организации могут по запросу внедряющих организаций давать консультации и оказывать научно-техническую помощь, если в этом возникает необходимость.

После внедрения достижений науки в производство составляется пояснительная записка, к которой прилагаются такие документы, как: акты внедрения и эксплуатационных испытаний, протоколы участия во внедрении, расчет экономической эффективности, справки о годовом объеме внедрения по включении получаемой экономии в план снижения себестоимости, расчет фонда заработной платы.

Для высших учебных и научных учреждений одним из критериев, характеризующих НИР, является внедрение ее результатов в практическую и образовательную деятельность.

Качество реализации внедрения при этом оценивается по трехуровневому принципу:

результаты исследований внедрены в производство и практическую деятельность;

• результаты исследований внедрены в дальнейшие научные разработки, в • образовательную деятельность, учебный процесс;

результаты исследований использованы для последующих НИР.

• Те же критерии могут быть применены к оценке НИР, выполняемых малыми предприятиями.

При оценке деятельности организации, занимающейся научным и учебным процессами, учитывается не только уровень реализации научных разработок и научной продукции, но и эффективность их внедрения оцениваемой организацией. Эта эффективность определяется как соотношение результатов разработок к затратам на них и может рассматриваться с двух позиций:

как характеристика уровня организации научного процесса, обеспечивающего • достижение поставленной цели в полном объеме с минимальными затратами ресурсов. Сюда входит эффективное использование кадрового потенциала, лабораторного оборудования, программного обеспечения, позволяющее сократить финансовые затраты на проект и повысить его качество.

как вероятность получить по завершению разработки ожидаемый эффект:

• технический, экономический, социальный.

Технический эффект внедрения определяется по изменению технических показателей при использовании новых технических разработок и повышении эффективности конструкции всего изделия по сравнению с существующими образцами.

Экономический эффект внедрения рассчитывается как соотношение затрат на новую разработанную технологию к затратам на уже существующую. Результатов экономического анализа в реальном секторе альтернативных источников энергии применяются для выбора оптимальных технических решений конструкции для конкретного потребителя и разработки организационных технологий для предприятий. Среди методов оценки экономической эффективности внедрения результатов НИР в производство, можно выделить:

простой анализ издержек на внедрение метода;

• анализ минимизации затрат на внедрение метода;

• анализ соотношения цена/эффективность внедряемого метода;

• анализ относительных показателей, характеризующих экономическую эффективность • нового метода и риск внедрения.

Для оценки эффективности реализации внедряемых целевых программ необходимо иметь актуальные сведения о социально-демографических показателях, а также экономических издержках.

Социальный эффект внедрения – основная категория. Новые конструктивные решения для ветроустановки помогают снизить шум, уменьшить выбросы вредных веществ по сравнению с традиционными методами получения энергии и тем самым улучшить экологическую обстановку. Социальный эффект определяется с помощью методов исследования качества жизни – вопросников и анкетирования групп потребителей.

Количество внедренных в реальный сектор экономики авторских свидетельств и патентов является одним из важных критериев проведенной НИР. К критериям также относится цитируемость работ ученого (число ссылок на его печатные работы).

Для оценки эффективности работы научно-исследовательской группы или организации применяют следующие критерии: общий экономический эффект, количество проданных лицензий или валютная выручка, экономическая эффективность от внедрения НИР и ОКР, количество полученных авторских свидетельств и патентов, количество внедренных тем, среднегодовая выработка НИР.

Основной показатель эффективности научных исследований – экономический эффект от внедрения исследований. Он зависит от затрат на внедрение, объема внедрения, сроков освоения новой техники и многих других факторов. В целях сокращения сроков внедрения научных разработок, на базе предприятия могут создаваться различные гибкие организационные формы: временные творческие коллективы, научно-творческие объединения и центры.

При обосновании темы научного исследования и включении ее в план работ рассчитывается предварительный экономический эффект. Для этого используются ориентировочные, укрупненные показатели с учетом прогнозируемого объема внедрения результатов исследований в группу предприятий реального сектора альтернативных источников энергии.

В процессе выполнения НИР рассчитывается ожидаемый экономический эффект. Его условно относят (прогнозируют) к определенному периоду (году) внедрения продукции в производство. Ожидаемая экономия — более точный экономический критерий по сравнению с предварительной экономией, хотя в некоторых случаях она также является ориентировочным показателем, поскольку объем внедрения на этом этапе можно определить лишь приблизительно. Ожидаемый эффект вычисляют не только на один год, но и на более длительный период (интегральный результат). Обычно такой период составляет до 5-10 лет от начала внедрения для новых приборов, конструкций, технологических процессов.

Фактический экономический эффект определяется после внедрения научных разработок в производство, но не ранее, чем через 1-3 года. Он рассчитывается по фактическим затратам на научные исследования и внедрение с учетом конкретных стоимостных показателей данной отрасли (предприятия), где внедрялись научные разработки. Фактическая экономия почти всегда оказывается несколько ниже ожидаемой, поскольку ожидаемую определяют НИИ или другая научная организация ориентировочно (иногда с завышением), а фактическую — предприятия, на которых осуществляется внедрение. Фактическая экономия от внедрения является наиболее достоверным критерием экономической эффективности научных исследований. Критерий экономической эффективности определяется по формуле:

Эк =Э / З, где Э — эффект от внедрения темы, тыс. руб.;

З — затраты на ее выполнение и внедрение, тыс. руб.

Среднегодовая выработка НИР/ОКР определяется по формуле:

С = С о / Р, где Со — общая сметная стоимость НИР/ОКР, тыс. руб;

Р — среднесписочное число работников основного и подсобного персонала отдела, кафедры, лаборатории, факультета, института.

Относительный критерий внедрения законченных тем определяется по формуле:

Кв= N з / N в, где N в — общее количество выполняемых тем в отчетном периоде;

N з — количество завершенных тем в отчетном периоде. Критерий внедрения законченных тем высчитывается в конце календарного года суммированием всех законченных работ. Внедрение отдельной темы оценивается степенью завершения ее тематического плана.

В мировой практике принято считать, что прибыль от капиталовложений в науку составляет 100—200% и значительно выше прибыли любых отраслей. По данным зарубежных экономистов, на один доллар затрат на науку прибыль в год составляет 4—7 долларов и больше. В настоящее время, каждый рубль, вложенный в науку и освоение нововведений (новых технологий, новой техники) в производстве, дает примерно в четыре раза больший эффект, чем при вложении в экстенсивные факторы. Т.о., наука является наиболее эффективной сферой капиталовложений.

Еще большая эффективность может быть достигнута при систематическом снижении народнохозяйственных затрат на исследования при возрастающем эффекте от внедрения результатов исследований. В связи с этим, при оценке эффективности научных исследований учитывается также возможность более экономного проведения НИР.

Другой путь повышения эффективности научных исследований – использование так называемых попутных или промежуточных результатов, которые зачастую не используются вовсе, либо используются поздно и недостаточно полно.

Поскольку об эффективности любых исследований можно судить лишь после их завершения и внедрения (т. е. когда они начинают давать отдачу в реальном секторе экономики), большое значение приобретает фактор времени. Поэтому продолжительность разработки прикладных тем также является важным фактором при оценке эффективности.

Оптимальным является вариант, когда продолжительность разработки не превышает трех лет.

В настоящее время для большинства прикладных исследований вероятность получения эффекта после окончания разработки превышает 80%.

Существуют различные критерии для оценки эффективности исследований, характеризующие степень их результативности. Фундаментальные исследования, как правило, начинают отдавать капиталовложения только спустя значительный период после начала их разработки. При этом результаты таких исследований могут широко применяться в самых различных отраслях, в том числе там, где это не ожидалось. Из-за этого результаты фундаментальных исследований трудно планировать заранее. Значительно проще оценивается эффективность прикладных исследований. Для этого могут применяться различные количественные критерии.

Эффективность работы отдельного научного работника при проведении исследования оценивают такими критериями, как: новизна разработок, количество публикаций, цитируемость работ, экономические критерии.

2 Оценка эффективности внедрения научной продукции и основные направления коммерциализации результатов НИР Эффективность внедрения научной продукции – один из основных показателей целесообразности практического применения полученных результатов НИР в т.ч. и на коммерческой основе, а также необходимости и уровня ее тиражирования.

Оценка эффективности в зависимости от сферы внедрения научной продукции:

Оценка эффективности внедрения научной продукции в практику научно исследовательской работы.

С целью оценки эффективности внедрения должны быть определены следующие показатели:

оригинальность и применимость метода по сравнению с существующими аналогами;

• сокращение материальных и финансовых затрат для рекомендуемых технологий;

• время, затраченное на выполнение предлагаемой методики, технологии по сравнению • с известными аналогами;

время, необходимое для освоения данной технологии;

• возможность использования технологии в других областях энергетики и смежных • областях.

Об эффективности внедрения могут свидетельствовать следующие показатели совокупное уменьшение экономических затрат, связанных с внедрением в • производство новой технологии на предприятии отрасли;

улучшение технических показателей, связанных с использованием новой технологии.

• Для оценки эффективности внедрения научной продукции предлагающей совершенствование способов и технологий, рекомендуется определять следующие показатели:

• изменение порядка (практики) применимости;

• длительность внедрения.

Определение эффективности внедрения научной продукции в учебный процесс является достаточно сложным и творческим процессом, т.к. существенно зависит от состава аудитории, длительности курса обучения, возможности последующих контактов. Могут быть оценены следующие показатели:

частота ссылок при подготовке реферативных сообщений и устных ответов;

• степень востребованности студентами и слушателями внедряемой научной • продукции;

частота предпочтения обучаемыми результатов НИР при проведении опросов.

• Оценка эффективности внедрения в зависимости от уровня внедрения научной продукции.

В зависимости от уровня внедрения научно-технической продукции должны оцениваться следующие показатели, характеризующие эффективность ее применения:

Федеральный уровень внедрения:

определение эффективности предлагаемых результатов НИР;

• максимально возможная оценка эффективности внедрения с учетом имеющихся на • сегодняшний день результатов;

оценка экономической эффективности.

• Внедрение на уровне субъекта Российской Федерации оценивается несколько показателей, характеризующих эффективность внедрения в • зависимости от направленности научной продукции;

оценка экономической эффективности.

• Утверждение научной продукции на уровне учреждения:

определение эффективности способов и технологий по сравнению с аналогами;

• оценка 1-2 показателей эффективности внедрения.

• Для научной продукции, не требующей утверждения и регистрации, определение эффективности внедрения необязательно.

Результаты проведенных НИР могут быть использованы для проведения опытно конструкторских и опытно-технологических работ, направленных на создание и освоение производства новых типов источников электроэнергии на базе ВЭУ.

В результате НИР могут быть созданы объекты интеллектуальной собственности, которым может быть предоставлена правовая охрана в соответствии со статьей 1225 ГК РФ.

Механизм вовлечения результатов НИР в хозяйственный оборот предприятий отрасли планируется с помощью поэтапного внедрения в следующей последовательности:

- изготовление экспериментальных образцов;

- отработка конструкции (стендовая и полевая);

- корректировка конструкторской документации;

- разработка технологического процесса серийного производства;

- дополнительное маркетинговое исследование;

- выход на рынок.

Основные направления коммерциализации НИР:

освоение технологии на рабочих местах;

• использование результатов НИР при участии в региональных программах и проектах, • в договорах со сторонними организациями;

использование разработанных структурно-организационных комплексов и • ресурсосберегающих алгоритмов в производстве;

рекламная деятельность по продаже научной продукции на проводимых • конференциях, симпозиумах, конгрессах;

использование разработанных технических методик при хозрасчетной форме • обучения студентов, включая выездные циклы;

внедрение на договорной основе разработанных методик для субъектов Российской • Федерации.

3 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР Результаты научных исследований и разработок оформляются в виде научно технической продукции, которая в дальнейшем утверждается и внедряется в научную, практическую или образовательную деятельность.

На федеральном уровне могут утверждаться следующие типы научной продукции:

новые и усовершенствованные технологии;

• технические стандарты;

• методические указания;

• методические рекомендации;

• пособия для преподавателей;

• пособия для научных сотрудников.

• Внедрение на уровне субъектов Российской Федерации предполагает утверждение научной продукции в соответствующих региональных, городских или муниципальных структурах. На этом уровне могут рассматриваться:

методические рекомендации;

• пособия для преподавателей;

• пособия для научных сотрудников.

• Следующие типы научной продукции не требуют определенной процедуры утверждения и регистрации:

монографии • справочники • статьи, опубликованные в центральных изданиях (в соответствии с требованиями, • предъявляемыми ВАК России) статьи, опубликованные в периодических изданиях • тезисы, опубликованные в сборниках научных докладов • Утверждение на уровне учреждения предполагает рассмотрение на проблемных комиссиях, научном совете, методическом совете и утверждение на советах факультетов или Ученом Совете следующих типов научной продукции:

учебные программы • учебники • учебные пособия • методические рекомендации • методические документы • пособия • пособия для научных сотрудников • брошюры по НИР • В практику научно-исследовательской работы могут внедряться следующие типы зарегистрированной научной продукции:

новые и усовершенствованные технологии • пособия для научных сотрудников • патенты на изобретения • брошюры по НИР • методические документы • монографии • статьи, опубликованные в центральных и периодических изданиях • доклады на конференциях, симпозиумах, конгрессах • Перечисленные выше формы научной продукции, внедряемой в учебный процесс, после тиражирования могут распространяться на тематических циклах по усовершенствованию, повышению квалификации различного уровня.

Более конкретно, рекомендации по внедрению результатов и продукции, полученных по итогам проведения данной НИР, состоят в следующем:

1. Применять разработанную математическая модель ветряной турбины для аэродинамического и аэроакустического проектирования турбины ротора ВЭУ с повышенным КИЭВ.

2. Использовать методику поиска оптимальной аэродинамической конфигурации для движущих элементов ротора ветряной турбины в целях снижения материалоемкости и повышения энергетической эффективности работы лопастей ВЭУ с повышенным КИЭВ.

3. Использовать эскизную конструкторскую документацию на проектный макет ветряной турбины мощностью 10 кВт для изготовления работающего макета ВЭУ с целью дальнейших испытаний и налаживания промышленного выпуска подобных ветроустановок.

4. Применить эскизную конструкторскую документацию на макет в масштабе М 1: движущих элементов ветряной турбины малой мощности для проведения научных исследований с лопастями на основе различных профилей и различной трехмерной геометрии.

5. Рекомендовать использовать разработанную программу и методику исследовательских испытаний ветряной турбины малой мощности в качестве проверенной методики достоверных испытаний с высокой точностью измерений.

6. Использовать скорректированную эскизную конструкторскую документацию на проектный макет ветряной турбины мощностью 10 кВт для более эффективной технологии изготовления работающего макета ВЭУ с целью дальнейших испытаний и налаживания промышленного выпуска подобных ветроустановок.

4 Разработка рекомендаций и предложений по использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики Работа по данному проекту завершилась разработкой проектов технических заданий для выполнения ОКР и ОТР, целью которых является организация производства ветряных турбин способных найти применение в различных секторах экономики и в различных регионах России для энергоснабжения удаленных от электрических сетей потребителей электроэнергии малой мощности, стационарных или мобильных.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.