БЭС:
Большой
Советский
Энциклопедический
Словарь

Термины:

БЕРНШТЕЙНИАНСТВО, одна из первых разновидностей ревизионизма.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ, научно-исследовательские учреждения.
БОРТОВАЯ РАДИОСИСТЕМА КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, комплекс радиотехнич. аппаратуры.
БУШПРИТ, бугшприт (англ, bowsprit.
ВОСТОЧНО-КАРПАТСКАЯ ОПЕРАЦИЯ 1944.
ВЫСШАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ КОМИССИЯ (ВАК), государственный орган.
ГАРАНТИИ ПРАВ ГРАЖДАН, условия и средства.
ГИПЕРБОЛОИДНАЯ ПЕРЕДАЧА, зубчатая передача для осуществления вращения.
ГОАЦИН (Opisthocomus hoatzin), птица, единственный вид.
ГИБРИДНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, аналого-цифровая вычислительная машина.


Фирмы: адреса, телефоны и уставные фонды - справочник предприятий оао в экономике.

Большая Советская Энциклопедия - энциклопедический словарь:А-Б В-Г Д-Ж З-К К-Л М-Н О-П Р-С Т-Х Ц-Я

чески хвостовым оперением, поворотными ветрячками (см. Виндроза) или расположением В. за башней (самоориентация).

Т. к. мощность В. пропорциональна кубу скорости ветра, то в реальных условиях эксплуатации необходимо ограничение мощности при v>vp и регулирование частоты вращения ветроколеса. Действие различных систем автоматич. регулирования основано на изменении аэродинамич. характеристик лопасти или всего ветроколеса в соответствии с действующей скоростью ветра, частотой вращения ветроколеса и значением нагрузки. До определённых расчётных значений скорости ветра vpсистема регулирования в действие не вступает и В. работает с переменной мощностью. При скоростях, больших vp, с помощью системы регулирования мощность поддерживается почти постоянной. В районах со среднегодовыми скоростями ветра vг 4-5 м/сек vp _ обычно принимается 7-9 м/сек, при vг6-7 м/сек - 10- 12 м/сек, а при vг более 7 м/сек - 13- 14 м/сек. В табл. 1 приведены мощности, к-рые может развить В. при кси = = 0,35 и vp = 8 м/сек (для В. с диаметром ветроколеса 2-12 м) и vp = = 10 м/сек (для В. с диаметром ветроколеса более 12 м).

В тихоходных В. получили наибольшее распространение системы автоматич. регулирования путём вывода ветроколеса из-под ветра давлением, создаваемым возд. потоком на дополнит, поверхности - боковые планы (рис. 6,6), или давлением на ветроколесо, ось вращения к-poro смещена (эксцентрично расположена) относительно вертикальной оси поворота головки. В исходное положение ветроколесо возвращается усилием пружины. Принудит, остановка В. производится установленной на башне лебёдкой через систему тросов, натяжением к-рых выводят ветроколесо из-под ветра. Система регулирования с боковым планом применена в отечеств. В. ТВ-8, "Буран" и во многих зарубежных; система регулирования при эксцентричном расположении ветроколеса применена в отечеств. В. ТВМ-3, ТВ-5 и в ряде В., выпускаемых в США, Великобритании, Австралии и др. странах. В большинстве быстроходных В. регулирование осуществляется поворотом лопасти или её концевой части относительно продольной оси. Быстроходный В., разработанный А. Г. Уфимцевым и В. П. Ветчинкиным, регулирует частоту вращения своего ветроколеса поворотом лопасти ребром к потоку вследствие комбинированного действия на неё давления возд. потока и момента её центробежных сил. В СССР такие В. имеют диаметр ветроколеса 10, 12, 18 м, мощность от 7,4 до 29,5 квт и применяются обычно как первичные двигатели ветроэлектрических станций. У В. относительно небольшой мощности (до 5 кет) лопасти при регулировании поворачиваются в сторону увеличения угла установки ф центробежными силами, развиваемыми лопастями и установленными на них грузами (метод В. С. Шаманина), или регулирование осуществляется поворотом лопастей в сторону уменьшения угла ф под действием центробежных сил лопастей и грузов регулятора. Этот метод (Е. М. Фатеева и Г. А. Печковского) применён в В. ВБЛ-3, ВЭ-2М, "Беркут" (рис. 7) и др. Для более мощных В. применяют стабилизаторное регулирование (метод Г. X. Сабинина и Н. В. Красовского), выполняемое обычно концевой частью лопасти, к-рая поворачивается относи-
Табл. 2. - Годовая выработка энергии на валу ветроколеса
vr, м/сек


Т раб, ч


Годовая выработка энергии, Мвт*ч, при диаметрах ветроколеса, м
2


4


8


10


12


18


30
3


3500


0,3


1,2


4,8


7,5


10,7


23,8


66,3
4


5300


0,7


2,7


10,8


16,8


24,0


52,0


145,0
5


6500


1,1


4,3


17,2


26,6


38,0


85,0


230,0
6


7300


1,5


6,0


23,8


36,7


53,0


116,0


315,0
7


7800


1,8


7,5


29,7


45,5


66,0


142,0


403,0

тельно оси под действием сил, возникающих на стабилизаторе. Он управляется центробежным регулятором. Вследствие высокой равномерности вращения таких В. их применяют для работы с электрич. генераторами (В. Д-12, Д-18 и Д-30). В. "Сокол" с электрич. трансмиссией имеет комбинированное моментно-центробежное регулирование (метод Я. И. Шефтера), основанное на изменении подъёмной силы лопасти при её повороте относительно продольной оси в сторону уменьшения или увеличения угла установки под действием движущего момента на ветроколесе. Для предохранения В. от разноса при малых -значениях момента нагрузки имеется центробежный регулятор, также управляющий поворотом лопастей. Такой В. может работать изолированно и параллельно с др. агрегатами или электрич. сетью. В нек-рых В. применяют регуляторы в виде тормозных открылков, торцевых клапанов и др. устройств, уменьшающих аэродинамич. момент. У В. "Allgaier" (ФРГ) поворот лопастей осуществляется механо-гидравлич. системой; при очень большой частоте вращения В. автоматически останавливается.

В табл. 2 приведена годовая выработка энергии на валу ветроколеса при кси = = 0,35 в зависимости от среднегодовой скорости ветра vr, диаметра ветроколеса D и максимально возможного числа часов работы Траб В. в году.

О применении В. и перспективах их развития см. в ст. Ветроэнергетика.

Лит.: Фатеев Е. М., Ветродвигатели и ветроустановки, 2 изд., М., 1957; Перли С. Б., Быстроходные ветряные двигатели, М.-Л., 1951; Шефтер Я. И., Рождественский И. В., Ветрона-сосные и ветроэлектрические агрегаты, М., 1967. Я. И. Шефтер.

ВЕТРОКОЛЕСО, рабочий орган ветродвигателя. Служит для преобразования кинетич. энергии поступательно движущегося возд. потока в механич. энергию вращения вала ветродвигателя.

Я. И. Шефтер.

ВЕТРОУПОРНАЯ ОПУШКА, полоса леса шир. 20-30 м, предназначенная для защиты леса от ветровала. В. о. закладывают гл. обр. из листв. древесных пород с глубокой корневой системой, способных развивать мощную крону, и располагают перпендикулярно господствующим ветрам. В. о. формируют путём сильного изреживания молодых деревьев. Это способствует образованию мощной разветвлённой кроны, способной отражать порывы ветра. Между деревьями высаживают листв. кустарники.

ВЕТРОУСТОЙЧИВЫЕ ПОРОДЫ, древесные породы с глубокой и разветвлённой корневой системой и крепким стволом, хорошо противостоящие бурям и ураганам и не подверженные ветровалу. К В. п. относят дуб, сибирский кедр, эвкалипты, секвойю и др. Ветроустойчивость деревьев связана с условиями произрастания. На глубоких, относительно рыхлых и хорошо дренированных почвах, при низком уровне грунтовых вод и у редко стоящих молодых деревьев формируется более глубокая и разветвлённая корневая система; на мелких каменистых, на тяжёлых заболоченных почвах, на песчаных почвах при высоком уровне грунтовых вод, а также при неглубоком расположении многолетнемёрзлых горных пород - поверхностно-разветвлённая . Повышают ветроустойчивость также ветроупорные опушки. Ср. Ветровальные породы.

ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, ветроэнергетическая установка, преобразующая кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. В. с. состоит из ветродвигателя, генератора электрич. тока, автоматич. устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания. В большинстве случаев В. с. пользуются как источником электроэнергии относительно небольшой мощности в местах, характеризующихся хорошим ветровым режимом (среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/сек) и удалённых от сетей централизов. электроснабжения (Арктика, прибрежные зоны Каспийского и Охотского морей, степи, пустыни и полупустыни). Наиболее перспективно применение В. с. в с. х-ве.

Первая в мире В. с. мощностью 8 кет с инерционным аккумулятором построена в 1929-30 в СССР (в г. Курске) по проекту сов. изобретателя А. Г. Уфим-цева и профессора В. П. Ветчинкина. В 1931 была сооружена В. с. мощностью 100 кет для параллельной работы с мощной тепловой электростанцией, питающей электроэнергией г. Севастополь. В 50-х гг. 20 в. было построено несколько В. с. мощностью 30 кет с тепловым резервом, а также многоагрегатная В. с. мощностью 400 кет (в Казахстане), состоящая из 12 установок, работающих параллельно с дизельной электростанцией. Во Франции эксплуатируется В. с. мощностью 640 кет. Наиболее мощная (1,25 Мет) В. с. построена в США. Самые малые В. с. имеют мощность 100 вт. Во всём мире насчитывается более 70 тыс. В. с. (по данным ЮНЕСКО на 1967).

В. с. малой (до 3 кет) мощности (рис. 1) имеют генераторы постоянного или перем. тока и работают с батареями электрохим. аккумуляторов, к-рые не только запасают энергию на периоды безветрия, но и сглаживают пульсации напряжения. В. с. средней (рис. 2) и большой мощности вырабатывают переменный ток. При изолированной работе для улучшения качества энергии и её кратковрем. аккумулирования В. с. снабжают инерционными аккумуляторами и электрич. регуляторами напряжения. Наиболее эффективно применение В. с. совместно с тепловым (дублирующим) двигателем или параллельно с неветровой электростанцией.

В широко распространённых В. с. быстроходное ветроколесо соединено через повышающий 2-3-ступенчатый редуктор с генератором, все осн. механизмы расположены в головке, а энергия от генератора передаётся потребителю по электрич. кабелю; электрич. аппаратура управления обычно располагается в помещении, находящемся рядом с башней. Такие В. с. требуют меньше металла, но они создают нек-рые неудобства в эксплуатации. Реже встречаются В. с. с 2 редукторами (верхним и нижним), соединёнными вертикальной механич. передачей. В этом случае генератор располагается внизу, в помещении. В таких В. с. проще обслуживание и ремонт оборудования, но кпд их меньше из-за расхода части энергии на трение в дополнит, элементах механич. передачи. Применяют также В. с. с пневматической передачей мощности, предложенной французским инженером И. Анд-ро. В этой В. с. быстроходное ветро-колесо имеет полые лопасти, через каналы к-рых при вращении с большой скоростью выбрасывается воздух. В башне создаётся разрежение, и перемещением воздуха, засасываемого из атмосферы, приводится во вращение возд. турбина, соединённая с генератором. Такая В. с. имеет малые перегрузки, требует меньше металла, чем обычные В. с., надёжна в эксплуатации, но конструктивно более сложна и имеет меньший кпд. Для надёжного ограничения мощности во время больших скоростей ветра (бурь), поддержания постоянства частоты вращения и напряжения генератора применяют сложные автоматич. системы аэродинамич. и электрич. регулирования параметров В. с. (см. Ветродвигатель), а также автоматически управляемую бесступенчатую (фрикционную) передачу от ветродвигателя к генератору. Такая бесступенчатая передача установлена на В. с. типа Д-12, построенной в СССР в 1957. При параллельной работе применяют устройства, ограничивающие перегрузки (асинхронные муфты скольжения и др.).

Работы по созданию более современных и экономичных В. с. ведутся в СССР, Великобритании, Франции, ФРГ, Канаде и др. Разработаны проекты В. с. мощностью до 5 Мет (Филиппины, 1967). В перспективе применение полностью автоматизированных В. с., а также тропопаузных (высотных) станций, представляющих собой комплекс из ветроколеса, укреплённого на оболочке аэростата, электрич. генератора и аппаратуры автоматич. управления и регулирования, размещаемых внутри оболочки (в гондоле). Аэростат (дирижабль) поднимают на высоту 8-12 км, в зону постоянно действующих с большой скоростью (до 100 м/сек) возд. потоков. См. Ветроэнергетика.

Лит.: Рождественский И. В., Шефтер Я. И., Полуавтоматическая ветроэлектрическая станция с бесступенчатой передачей, "Вестник сельскохозяйственной науки", 1958, № 12; Ветроэлектрические станции, М.-Л., 1960. Я. И. Шефтер.

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА, отрасль науки и техники, разрабатывающая теоретич. основы, методы и средства использования энергии ветра для получения механич., электрич. и тепловой энергии и определяющая области и масштабы целесообразного использования ветровой энергии в нар. х-ве. В. состоит из 2 осн. частей: ветротехники, разрабатывающей теоретич. основы и практич. приёмы проектирования технич. средств (агрегатов и установок), и ветроис-пользования, включающего теоретич. и практич. вопросы оптимального использования энергии ветра, рациональной эксплуатации установок и их технико-экономич. показателей, обобщение опыта применения установок в нар. х-ве. В. также опирается на результаты аэрология, исследований, на базе к-рых разрабатывается ветроэнергетический кадастр. По данным ветро-энергетич. кадастра не только выявляют районы с благоприятным ветровым режимом, но и устанавливают виды работ, где применение ветровой энергии целесообразно и экономически выгодно по сравнению с другими энергоисточниками. Ветровую энергию прежде всего следует использовать в таких производств, процессах, к-рые допускают перерывы в подаче энергии, или в тех случаях, когда продукт переработки может быть заготовлен впрок (подъём воды, орошение, дренаж, помол зерна, кормоприготовление, зарядка электро-хим. аккумуляторов и т. п.). Учитывая важность этой отрасли, В. И. Ленин в первый "Набросок плана научно-технических работ" (апрель 1918) включил работы по использованию энергии воды и ветра вообще и в земледелии в частности; в письме к А. П. Серебровскому (апрель 1921) В. И. Ленин подчёркивал важное значение использования в Бакинском районе ветряных двигателей для орошения земли и развития земледелия.

Ветровая энергия, наряду с солнечной и водной, принадлежит к числу постоянно возобновляемых и, в этом смысле, вечных источников энергии, обязанных своим происхождением деятельности Солнца. Вследствие неравномерного нагрева солнечными лучами земной поверхности и нижних слоев земной атмосферы, в приземном слое, а также на высотах от 7 до 12 км возникают перемещения больших масс воздуха, т. е. рождается ветер. Он несёт колоссальное количество энергии: 96*1021 дж (26,6*1015 квт*ч), что составляет почти 2% энергии всей солнечной радиации, попадающей на Землю. Сила ветра, зависящая от его скорости, изменяется в очень широких пределах - от лёгкого дуновения до урагана, скорость к-рого достигает 60-80 м/сек. Потенциальные ресурсы ветровой энергии на всей территории СССР определены в 10,7 Гвт (млрд. кет) с возможной годовой отдачей 65*1018 дж (18-1012 квт-ч). Используя даже несколько процентов этой энергии, можно удовлетворить значит, часть потребностей страны. Исходя из хозяйств., ветровых и др. зональных условий, определяют тип применяемой ветроустановки и её экономические показатели.

К достоинствам ветровой энергии прежде всего следует отнести доступность, повсеместное распространение и практич. неисчерпаемость ресурсов. Источник энергии не нужно добывать и транспортировать к месту потребления: ветер сам поступает к установленному на его пути ветродвигателю. Эта особенность ветра чрезвычайно важна для труднодоступных (арктических, степных, пустынных, горных и т. п.) р-нов, удалённых от источников центра-лизов. энергоснабжения, и для относительно мелких (мощностью до 100 квт) потребителей энергии, рассредоточенных на обширных пространствах. Осн. препятствие к использованию ветра как энергетич. источника - непостоянство его скорости, а следовательно, и энергии во времени. Ветер обладает не только многолетней и сезонной изменчивостью (рис. 1), но также изменяет свою активность в течение суток (рис. 2) и за очень короткие промежутки времени (мгновенные пульсации скорости и порывы ветра) (рис. 3).
[0443-30.jpg"="298"="298"="298"="298"="298"="298"="298"="298"="298"="128]

Рис. 1. Сезонная изменчивость скоростей ветра.
[0443-31.jpg"="294"="294"="294"="294"="294"="294"="294"="294"="294"="136]

Рис. 2. Суточное изменение скоростей ветра.
[0443-32.jpg"="289"="289"="289"="289"="289"="289"="289"="289"="289"="122]

Рис. 3. Характер изменений скорости ветра за короткий промежуток времени.

Потенциал ветровой энергии зависит от значений среднегодовой или среднепериодной скорости и повторяемости различных скоростей ветра. Его оценивают кол-вом энергии, к-рую с помощью ветродвигателя можно получить в данной местности. В зонах с умеренным ветровым режимом (среднегодовая скорость ветра 5 м/сек) на 1 км2 можно получить годовую выработку электроэнергии ок. 3,6 Мдж (1 млн. квт-ч, или 1 Гвт*ч). Мощность ветрового потока пропорциональна кубу скорости ветра. Поэтому даже относительно небольшие его изменения приводят к значит, колебаниям мощности, развиваемой ветродвигателем, в диапазоне скоростей от минимальной рабочей, при к-рой ветродвигатель начинает вырабатывать полезную мощность, до расчётной,, к-рой соответствует установл. мощность ветроэнергетической установки. Конструкции и способы регулирования частоты вращения и мощности ветродвигателей обеспечивают их надёжную работу при буревых скоростях ветра (40-50 м/сек) и ограничение развиваемой мощности таким образом, что макс, мощность превышает установленную обычно не более чем на 15-20% . Чтобы уменьшить колебания мощности или избежать их, ветровую энергию в периоды, когда имеется избыточная мощность, аккумулируют и затем используют в периоды безветрия или недостаточных скоростей ветра. Специфичностью аккумулирования в значит, мере объясняются трудности утилизации ветровой энергии и причины ещё недостаточного её практич. использования.

Краткая история развития В. С древнейших времён человек использовал энергию ветра сначала в судоходстве, а затем для замены своей мускульной силы. Первые простейшие ветродвигатели применяли в глубокой древности в Египте и Китае. В Египте (ок. г. Александрии) сохранились остатки кам. ветряных мельниц барабанного типа, построенных ещё во 2-1 вв. до н. э. В 7 в. н. э. персы строили ветряные мельницы уже более соверше