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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2189494

Windkraftanlagen mit einem Rotor Magnus

Windkraftanlagen mit einem Rotor Magnus

Name des Erfinders: Soloviev, AP
Der Name des Patentinhabers: Naval Academy. Admiral der Flotte der Sowjetunion N.G.Kuznetsova
Korrespondenzanschrift: 197045, St. Petersburg, Uschakow Böschung, 17/1, Naval Academy .. Admiral N.G.Kuznetsova, stellvertretender Leiter für Bildung und Forschung N.D.Zakorinu
Startdatum des Patents: 1993.07.23

Die Erfindung betrifft die Energietechnik zu wickeln, und zwar auf das Design von Windkraftanlagen mit einer horizontalen Drehachse der Magnus-Effekt. Die erfindungsgemäße Windkraftanlage weist ein Windrad mit einer horizontalen Welle, in Form von radialen Schaufelzylinder und dem elektrischen Generator, wobei die Stellglieder als Savonius Rotoren ausgebildet sind, die auf den Drehachsen der Zylinder montiert sind und fest mit ihnen verbunden sind. Was neu ist, ist das Verhältnis zwischen den geometrischen und kinematischen Parameter der Windturbine in Form von:



wobei V B - Windgeschwindigkeit;

D n und D pc - Bore und Savonius Rotor verbunden sind;

n BK - die Zahl der Propeller Umdrehungen;

R pc - Äquidistanz von einem Punkt auf der Achse der Welle der Rotorachse Savonius, die aus [V envrs]2 auf der Länge des Rotors auf einen mittleren Wert entspricht;

V envpc - Strömungsgeschwindigkeit am Radius R pc während Propeller dreht.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Energietechnik aufzuwickeln, nämlich auf die Gestaltung von Windturbinen mit horizontaler Drehachse auf der Grundlage des Magnus - Effekt.

Es gibt Windenergieanlagen mit einer horizontalen Drehachse mit radialen Schaufeln in Form von Gewalt rotierenden Zylinder (Rotor Magnus // Patent der UdSSR 10198, F 03 D 7/02, 1927. Das US-Patent 4366386, F 03 B 5/00, F 30 D 7 /. 06, 1982, die deutsche Patentanmeldung 3246694, F 03 D 5/00, 1984; AS 1677366, F 03 D 1/02, UdSSR, 1991, etc.) ..

Die wichtigsten Nachteile dieser Windenergieanlagen - genug, um komplexe treibt die Zylinderdrehung, die die Produktionskosten erhöht und verringert die Zuverlässigkeit der Anlage arbeiten, und die Unmöglichkeit ihrer praktischen Anwendung in der Wasserumgebung auf der Strecke und im übertragenen Weise.

Als Prototyp auf Pat gesetzt. 10198, F 03 D 7/02, USSR 1927 g. Vorrichtung eine horizontale Welle Windrades mit radialen Flügeln in Form von Zylindern mit Endscheiben aufweist, treibt den Zylinder und elektrischen Generator zu drehen. Nachteile sind die gleichen wie die oben aufgeführten.

Um diesen Unzulänglichkeiten bei der bekannten Windkraftanlage, umfassend ein Windrad mit einer horizontalen Welle, Radialschaufeln in Form von Zylindern mit Endscheiben, treibt den Zylinder und einen elektrischen Generator zu drehen, wie die Antriebszylinder Rotortyp Savonius (RTS) vorgesehen sind, die an den Zylinderdrehachse installiert sind, und ist starr mit ihnen verbunden sind.

Windeffekte auf die Installation der Erfindung führt zu einer Drehung des Rotors Savonius (Luft Impeller anderen Typ) und damit die Drehung des Zylinders, der fest mit dem Rotor verbunden ist. Die Rotation des Zylinders wird die Aufhebung der Magnus Kraft führen und das entsprechende Drehmoment, die das Windrad dreht. Also auf der Savonius Rotor zusätzlich betrieben werden, um Geschwindigkeitsluftstrom B in der Umfangsrichtung mit einer Geschwindigkeit aufzuwickeln

V (pc) env = 2 R pc · n cr,

wobei n BK - speed Propeller, R pc - Äquidistanz von einem Punkt auf der Achse der Welle der Rotorachse Savonius, die aus einem Mittelwert entspricht [V env(pc)]2. Der resultierende Strom wird gleich sein



Lage Savonius Rotorblattlänge, dessen Länge und Durchmesser sind ausgewählte Bedingungen der Zylinderumfangsgeschwindigkeit der Drehung um ihre Achse, gleich V env(n) = (3-4) · Vc , um sicherzustellen , dass die größte der Magnus Hubzylinder gibt.

Vergleichende Analyse des Prototyps zeigt, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszylinder als Rotor Savonius-Typ verwendet wird, die an jedem Blatt auf die Zylinderdrehachse angeordnet ist und starr mit ihnen verbunden sind. Es kann argumentiert werden, dass die vorgeschlagene Vorrichtung neuartige Merkmale aufweist.

Aus der Nähe Analoga betrachten "Magnus Luftturbine" (US-Patent. US 4.366.386, 03 F B 5/00, F 30 D 7/06, 1982) und "Windturbine" (deutsche Patentanmeldung 3246694, 03 F D 5/00, 1984). Unterschiede Design: das der Gegenmesserzylinder ist mit den Motorparametern des Motormanagement-System angetrieben. Bei einer Drehung des Zylinders verbraucht 10% der Energie Windturbine erzeugt. Die vorgeschlagene Antrieb - RTS durch Windströmung und der Luftstrom in Umfangsrichtung mit Strom versorgt und benötigt keine Energie. Funktion: Analoga können praktisch nicht in einem wässrigen Medium verwendet werden, in einer tragbaren Form zu fließen und aufgrund der relativen Komplexität des Antriebssystems und deren Betrieb steuern.

Wir schätzen die geometrischen und kinematischen Parameter des Rotortyp Savonius. Und die Anzahl der Rotorumdrehungen um seine Zylinderachse jeweils



1,85 - gewürzt Faktor , wobei D von pc - Rotordurchmesser und D i - der Durchmesser des Zylinders;

(3-4) - die optimale (maximale Hubkraft ist verantwortlich Magnus) Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Drehung des Zylinders und die Windgeschwindigkeit. Aus der Bedingung von n pc = n i erhalten Sie den folgenden Ausdruck



Sie bezieht sich die Anzahl der Propellerdrehzahl und Rotordurchmessern von Zylindern, die Rotoranordnung entlang der Länge der Klinge (in der Menge von R pc). Typ Savonius Rotor ist ausreichend , um die Drehung des Zylinders und mit der Anzahl der Umdrehungen , um sicherzustellen , n BK wird etwa 5% der Leistungsturbine sein.

Berechnungen haben gezeigt, dass die Effizienz der vorgeschlagenen Anlage an den gleichen Gesamtabmessungen der Schaufeln nicht niedriger ist als der oben Windturbine trotz der Tatsache, dass die Länge des Messerrotors Savonius besetzt ist, mit weniger als Magnus Hubzylinder.

Die Zeichnung ist eine Pflanze, eine Vorderansicht.

Windkraftanlagen mit einem Rotor Magnus

Das Gerät besitzt einen Turm enthält (Unterstützung) 1, die horizontale Welle 2 (der Kopf oder Hub), Klingen 3 und 4 Magnus Zylinderende Scheiben 5a und Savonius Rotoren 6. Generator nicht gezeigt.

Wenn sie auf die Windturbine ausgesetzt beginnt seine Achse Savonius Typ Rotoren 6 drehen sich um, wodurch sowohl die zugehörigen Zylinder 4. Mit dem Aufkommen der Zylinder und die Rotoren ausreichend Magnus Aufzug und ein entsprechendes Drehmoment in einer Ebene senkrecht zu der Welle zu drehen, wird in dem Windrad zu drehen. Seit dem Beginn der Rotation des Windrades auf Savonius Rotoren andere als Windkraft wird effektive Luftpropellerrotationsebene fließen werden. Erhöhen der Anzahl der Umdrehungen des Rotors und des Zylinders, erhöhen die Magnus Auftriebskraft und das Drehmoment um den Propeller zu drehen. Im stationären Betrieb ist die Anzahl der Propeller Umdrehungen gleich dem Wert (2).

Die vorgeschlagene Installation wesentlich einfacher als die bestehenden Anlagen mit Rotoren Magnus und wirtschaftlich. Es besteht aus einfachen und kostengünstigen fester Form Klingen, die in Luft oder in einem wässrigen Medium betrieben werden kann, zu fließen. Sie können eine einfache Installation eines tragbaren Typs erstellen. Sie benötigen keine Stromkosten auf der Zylinderdrehung. Haben Sie eine einfache elektrische Steuerschaltung und somit zuverlässiger.

FORDERUNGEN

Windturbine mit Rotoren Magnus enthält Windrades mit einer horizontalen Welle, Radialschaufeln in Form von Zylindern mit Endscheiben, treibt den Zylinder und einen elektrischen Generator zu drehen, und die Stellglieder sind als Savonius Rotoren, die an den Zylinderdrehachse gelagert sind und starr mit ihnen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass das Verhältnis zwischen den geometrischen und kinematischen Parameter der Windenergieanlagen



wobei V in - Windgeschwindigkeit;

D n und D pc - Bohrung und Savonius Rotor verbunden sind;

n VC - Anzahl der Propeller Umdrehungen;

R pc - Äquidistanz von einem Punkt auf der Achse der Welle der Rotorachse Savonius, die aus [V envrs]2 auf der Länge des Rotors auf einen mittleren Wert entspricht;

V envpc - Strömungsgeschwindigkeit am Radius R pc während Propeller dreht.

Druckversion
Erscheinungsdatum 02.02.2007gg