Ну что, продолжаем проектирование. Ссылки на предыдущие части я оставлю в конце, а сейчас переходим к турбинам. Как я уже и говорил, турбины будут располагаться между колоннами. Один турбоагрегат будет иметь форму, похожую на кусок торта с отрезанным кончиком

Раз мощность нашей электростанции 10 МВт, а турбин 20, значит, одна турбина будет иметь мощность 500 кВт. Перед вентилятором и сразу за ним будут идти так называемые конфузоры для плавного сужения потока на вентилятор. Генератор будет располагаться до вентилятора и будет иметь форму пули. Он почти не будет мешать потоку, поскольку будет располагаться в зоне конфузора

Лопасти вентилятора должны быть лёгкими и прочными, поэтому их логично сделать из полого стеклопластика. Однако, в больших станциях, где будут гораздо большие температуры и гораздо большие центробежные силы, придётся использовать алюминий. Кроме того, лопасти будут испытывать удары со следующими частицами:

капли воды из бассейна с морской водой (о котором мы поговорим позже)
морская соль в виде аэрозоля
песок пустыни
пыльца от растений по краям коллектора

Поэтому на кромку каждой лопасти надеваем насадку из полиуретана, которая будет брать основной удар на себя, а всю оставшуюся часть покрываем полиуретановым лаком с добавлением графита и тефлона

Графит нужен для снятия статического заряда, из-за которого пыль прилипала бы сильнее. Тефлон служит как антижир и позволяет меньше прилипать к лопасти соли, пыльце и остаткам случайно залетевших насекомых

Лак будет стираться со временем по мере износа, поэтому он наносится с запасом. Раз в год во время наименьшей солнечной активности станция будет останавливаться на ремонт. В это время все лопасти будут полностью меняться на новые. Гугл посчитал, что одна лопасть длиной чуть более 2 м будет весить около 20 кг, то есть её можно поменять вручную силами двух рабочих

Для того, чтобы сбросить с лопастей то, что всё-таки прилипло, сразу за генератором будут стоять распылители, которые будут периодически распылять воду на лопасти. Вода будет с добавлением спирта и калийного мыла. Спирт растворяет жиры пыльцы и насекомых, а мыло снизит поверхностное натяжение воды, позволяя ей под действием центробежной силы вращающегося вентилятора пройтись по лопасти ровным тонким слоем от основания к кончику

Теперь подробнее о генераторе. Крепиться к стенкам конфузора он будет с помощью пилонов, которые одновременно будут выполнять роль рёбер радиатора, а также выравнивать поток. Воздух в районе генератора будет около 70 градусов, но так как он будет двигаться с ураганной скоростью около 20 м/с, то это обеспечит надёжное охлаждение генератору. Сам генератор при этом будет нагревать окружающей воздух перед вентилятором, тем самым усиливая тягу трубы

Задняя часть генератора будет находиться в аэродинамической тени, поэтому пыли в генератор будет попадать мало. Однако для того, чтобы полностью исключить попадание пыли, мы между валом и корпусом генератора ставим обычное лабиринтное уплотнение, а внутрь генератора подаём сжатый воздух (можно из тех же компрессоров, что и для воздушной подушки). Этот воздух будет дополнительно охлаждать генератор и нагретым выбрасываться прямо за ним

Внутри пилонов мы прокладываем различные коммуникации - силовой кабель, кабели для датчиков, шланги для подачи и откачки масла, сжатого воздуха, воды для распылителей и т.д. Как я уже и говорил, над поясом турбин, на первом этаже кольцевого здания, будет располагаться различное оборудование для обслуживания турбин - трансформаторы, щитовые, автоматизированные установки по очистке масла, фильтрации воздуха, приготовления промывочной смеси и т.д.

Для устойчивости за вентилятором мы тоже ставим пилоны. Ступица всё ещё будет находиться в аэродинамической тени, однако она уже будет попадать в зону действия распылителей. Для того, чтобы вода не попала в подшипник, мы перед ступицей прямо на валу устанавливаем защитный конус, а для выпрямления потока за ступицей ставим хвостовой обтекатель

Турбина, вид сбоку. 1 - генератор, 2 - пилоны, 3 - лопасти, 4 - распылители, 5 - вал, 6 - защитный конус, 7 - хвостовой обтекатель

Расположение генератора перед вентилятором имеет ещё одно преимущество - он будет рассекать входящий воздух, прижимая его к краям турбины, тем самым увеличивая длину рычага. Воздуху будет легче вращать вентилятор, что позволит снимать с него больше энергии

Частицы пыли же будут прижиматься к краям турбины ещё сильнее, так как они тяжелее воздуха. Благодаря этому мы можем сэкономить на защитном покрытии: даже если пыль прогрызёт небольшой зазор между лопастями и обечайкой, это несильно повлияет на КПД станции. Высказывайте своё мнение, предлагайте идеи. В следующий раз перейдём, пожалуй, к самой большой и интересной теме - теплице. Все ссылки тут:

первая статья - https://habr.com/ru/articles/1006508/
вторая статья - https://habr.com/ru/articles/1007804/
группа по проекту - https://t.me/flyingtower
моя страница в ВК - https://vk.ru/inflyzer
моя страница в ТГ - https://t.me/inflyzer1

Проект «Дыхание пустыни», часть 3: турбины