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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2059881

Umwandlungsmethode des Energieflusses kontinuierlichen Medien UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Umwandlungsmethode des Energieflusses kontinuierlichen Medium
UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Name des Erfinders: Gennady Kiknadze Iraklievich; Gachechiladze Ivan; Valery G. Oleynikov
Der Name des Patentinhabers: Gennady Kiknadze Iraklievich; Gachechiladze Ivan; Oleynikov Valery Grigoriev
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.05.28

Verbrauch: Windenergie, insbesondere für die Umwandlung von Windenergie in mechanische Energie in einem Windkraftanlagen. Das erfindungsgemässe convertible Strom wird durch eine konvergierende Kammer, die durch zwei Schalen der Drehung der Schraubenkanalsysteme ausgebildet gerichtet. In dem ersten System von Strömungskanälen ist verdrillt und überträgt seine Energie an die Turbine, die auf einer Achse montiert ist, auf einer Trägerstruktur angeordnet. Die zweite - die Strömung entlang der spiralförmigen Kanäle gerichtet ausgebildet ist, wo ein niedrigerer Druck Strom, der den ersten Strom aus der Turbine austretenden transportiert. Das Kanalsystem kann in Form von beweglichen Elementen mit Leitschaufeln versehen sein. Die Vorrichtung ist mit einem elektrischen Generator vorgesehen, die in jeder Zone angeordnet werden kann, Suspensionen Floating-System, Stabilisator Geschwindigkeit und Wärmespeicherung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Energietechnik, insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen für eine kontinuierliche Fluidströmungsenergie in mechanische Energie umgewandelt wird . Die Erfindung kann in einem wind- und Wasserkraft verschiedene hydraulische und gasdynamischen Systemen verwendet werden, wie zum Beispiel bei der Verwendung von Flüssigkeitsstrom, die Gasphase oder Mehr Flüssigkeiten mechanische Energie zu erzeugen. Die erfolgreichste Erfindung kann in Windkraftanlagen, Kanal (damless) und Gezeitenkraftwerk, sondern auch durch Solarheizung mit der Nutzung von thermisch induzierten Energieströme, einschließlich eingeleitet werden.

Bekannte Verfahren zur Windenergieflussdichte durch den Strömungsraum in Vorrichtungen wie Schikanen oder Diffusor Konfusor Typ koaxial mit der Windgeschwindigkeit gelegt und Verstärken es und damit die Strömungsgeschwindigkeit zu den oben genannten Arten von Aggregaten gerichtet. Bekannte und Diffusoren oder Konfusoren, führt auf dem Windrad mit dem Strömungsbereich größer ist als die überstrichene Fläche des Windrades.

Gemeinsam ist diesen Verfahren ist, dass die Strömung in einem kontinuierlichen Medium, wie Wasser oder Luftrückführung auf ihre Verwendung in den verschiedenen Systemen der Windenergie von der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit V. hängt Hierzu Windgeschwindigkeit V s 8-12 m / Aggregate. Darüber hinaus, während auf einer Autobahn-Antriebsvorrichtung, die eine oder die andere Art der Energieumwandlung implementiert und kontinuierliche Medienstrom Wechselwirkung mit den Elementen dieser Vorrichtung werden durch die Sekundärströmung in Form von Wirbeln erzeugt, dessen Bildung auf den Energiefluss ausgegeben wird; erfährt somit eine zusätzliche dynamische Strömungswiderstand, die ihre Energieumwandlungseffizienz senkt. In anderen Worten, da die Strömung in Kontakt mit der Energieerzeugungselemente oder durch seine Strömungs Takt Sekundärwirbelströme bewegt auf dem Hintergrund der Hauptströmung gebildet werden, ist die Energieumwandlungseffizienz zu Verlusten in der Wirbelbildung begrenzt.

Somit wird das bekannte Verfahren eines kontinuierlichen Fluidströmungsenergie in mechanische Energie umzuwandeln, in dem die Strömungs verleihen Drehimpuls in die Einlaßkammer und ein System von Kanälen, erstellen in eine vermindertem Druck leiten, um dadurch ein Leck des Mediums aus dem Außenraum und Leistungskonzentration in dem erzeugten Strom bietet, und dann wandeln die gespeicherte Energie somit über den Drehwirkungsmechanismus fließen (Rangwalla AA Hsu C. T. Leistungskoeffizient von Tornado-Typ Wind Turbines./ Journal Energie 1983. v.7, No 6, S. 735-737 ..; Hsu CTH Ide. Leistung von Tornado Typ Windkraftanlagen mit Radialversorgung. Journal Energie, v. 7, Nr 6, 1983, Seite 452-453.).

Geräte mit dieser Methode sind (TWES Tornado Wind Energy Systems) genannt und stellen einen Turm, der im Inneren des Tornado der Wirbelströmung gebildet wird. Diese Tendenz tritt auf, wie durch vtoka Luft im Inneren des Turms durch einen oder mehrere Schlitze bildet, eine beliebige, aber konstante für die Design-Ecke mit einem lokalen Radius des Turms angedeutet ist. Die Schlitze im Turm sind offen für Luv und Lee geschlossen. Die durch diese Zwischenräume wird der Wind eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente, die das Aussehen einer Drallströmung im Inneren des Turms bedeutet. Im Mittelpunkt eines solchen Strom wird Niederdruckbereich gebildet, die den Sog im Inneren des Turms von zusätzlichen Luftmassen, montiert auf einem speziellen Gerät Aschegrube bietet kommt durch sein unteres Ende.

Die Autoren der bekanntesten Werke von anderen Forschern (siehe, z. B., also RMC auf Vortex Wind Power. Journal of Fluidtechnik, 1978, V.100, Seite 79-82) glaubte fälschlicherweise, dass das Geschwindigkeitsfeld in TWES durch die Verteilungscharakteristik der Wirbel Burgers gekennzeichnet (Burgers JM Ein mathematisches Modell, welches die Theorie der Turbulenz. Advances Appl. Mechan. 1948 v.1. p. 157-199). Allerdings ist die Umsetzung dieser Methode jeweiligen Geräte schweren Verlust durch den oben beschriebenen Bedingungen für das Fehlen der Vernetzung in den Strahlen verursacht anzeigt, Strömungslinien, durch den Spalt in den Tornado-Turm fließt, mit den Strömungslinien in der Wirbelströmung gebildet.

Der Nachteil dieses Verfahrens der Energieumwandlung und Vorrichtungen darauf basierend, ist, daß, wenn diese Bewegung des Strömungs als diskrete Ströme durch die Kanäle oder Volumen, an dem es ausgerichtet ist, gekennzeichnet instationäre Stromleitungen, deren scharfe Biegungen und damit die Bildung von Sekundärwirbel Ströme, was zu einem Verlust der Energieflüsse und der geringen Effizienz der Vorrichtung Durchführung des Verfahrens.

Vom hydrodynamischen Standpunkt aus und verwendet convertible Ströme kontinuierlichen Medium gezwungen wird, zur Durchführung des Verfahrens wird die aktuelle Zeile, sondern auch eine Menge von transienten parasitäre Pfade nicht nur notwendig, zu bilden. Dies ist aufgrund der Inkonsistenz der Bildung der Strömung durch das Verfahren mit natürlichen Modi glatte wirbelfreie Strömung der kontinuierlichen Medien, wie durch die Bildung von tornado in der Natur veranschaulicht.

Bekannter Weise den Energiefluss von kontinuierlichen Medien zu konvertieren, besteht in der Tatsache, dass die umwandelbare Strom in einen internen axialsymmetrischen Volumen auf zwei Systemen Trajektorien zugeführt wird in Richtung der Symmetrieachse dieses Bandes konvergieren, von denen die erste bildet eine Drallströmung unmittelbar vor der Zone Umwandlung von Drehimpuls und mechanischer Energie, aus dem Energieumwandlungszone und Drehmoment trägt Konzentration von mechanischer Energie und Drehmoment auf die axialsymmetrische Volumen und weitere Umwandlung in der gleichen Menge an mechanischer Energie und Drehmoment, und dem zweiten Trajektorien System einen Strom mit verringertem Druck erzeugt, Evakuieren kontinuierlichen Medium sichergestellt fließt, wobei die erste die Flugbahnen des Systems füllt zuerst einen Bereich des Raums durch zwei Rotationsflächen begrenzt ist, und nimmt dann die Form von spiralförmigen Wendeln.

Eine Vorrichtung für die Energie der natürlichen Ströme Umwandeln Konfusor Kammer enthält, zwei Kanalsysteme angeordnet sind symmetrisch zur Mittelachse der Vorrichtung ist von denen die erste mit den Achsen in Form von Schraubenlinien vorgesehen ist, eine Turbine mit einer Verkleidung, glatt mit dem zentralen Innenverkleidungs ​​Generator mit der Turbineneinrichtung zugeordneten Gegen die Mittelachse durch die zentrale Verkleidung und der Stützkonstruktion.

Die Nachteile des Verfahrens und der Vorrichtung sind das zweite System von Trajektorien hat Achse nicht drehen, und schafft daher eine leichte Druckreduktion in dem Bereich, der einen Strom von der Leistungsumwandlungszone fließt empfängt; , dass das Gerät nicht, die Form der vertikalen Wände des ersten Kanals des Systems zu beschreiben, eine hohe Energieumwandlungseffizienz der Strom von kontinuierlichen Medien in diesem Gerät zu schaffen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine kontinuierliche Fluidströmung und die Energie seiner Bewegung umwandelt, in dem ein Strom des Endlosmediums durch die Bewegungsbahn gebildet werden würde, so dass die Strömungsenergie als mechanische Energie umzuwandeln, während die Bildung von schädlichen Sekundärströme und Verluste hydraulischen Widerstand zu minimieren, indem man mit Elementen der Vorrichtung, die ein solches Verfahren umsetzt, und die Größe und den Leistungsumwandlungszone zu reduzieren. Moles, die einen Bewegungsfluss zu organisieren verwendet so sollte als die Evakuierung (Saug-), der Abgasstrom zu gewährleisten, gibt einen Teil seiner Energie an die entsprechenden Empfänger.

Das Problem wird dadurch gelöst, daß die in den Prozess der Energieumwandlung der kontinuierlichen Medienströmen zu konvertierenden Strom in einen internen axialsymmetrischen Volumen auf zwei Systemen Trajektorien zugeführt wird in Richtung der Symmetrieachse dieses Bandes konvergieren, von denen eine Drallströmung bildet unmittelbar vor der Zone Umwandlung von Drehimpuls und mechanische ersten Energie es trägt die Konzentration von mechanischer Energie und Drehmoment auf die axialsymmetrische Volumen und weitere Umwandlung in der gleichen Menge an mechanischer Energie und das Drehmoment und die zweite Trajektorien System erzeugt einen Strom von vermindertem Druck, Evakuierung kontinuierlichen Mediums sicherzustellen aus dem Energieumwandlungszone fließt, und der Drehmoment das erste System von Trajektorien füllt zunächst ein Raumbereich durch zwei Rotationsflächen begrenzt ist, und nimmt dann die Form von spiralförmigen Wendeln in dem zweiten System von Trajektorien Wicklungsstrom getragen, wobei benachbart zu den Oberflächen der Rotationsbahn des ersten Systems von Trajektorien zunächst durch Abhängigkeiten förmigen



dann geben die Bahnen des ersten Systems von Trajektorien das Auftreten von spiralförmigen Wendeln auf Abhängigkeiten



zweite Trajektorien System durch das Zusammenwirken eines von der konkaven Rotationsoberfläche gerichtete Strömung ausgebildet sind, wobei die Oberfläche benachbart zu der zweiten Rotationswegen der Trajektorien des Systems geformt ist, gemäß der Beziehung



und setzen Sie dann den zweiten Weg Trajektorien des Systems in Form von Schrauben Spiralen auf Abhängigkeiten



wobei R, Zylindrische Koordinaten z, wo z-Achse mit der Achse der achsensymmetrischen zusammenfällt, wobei der Drallströmung gebildet ist;

R auf dem Abstand von der Achse des axialsymmetrischen Volumen vor dem Beginn der spiralförmigen Flugbahnen;

R ~ 1/5 R o Radius des axialsymmetrischen

Volumen der Austrittsfläche der Drallströmung sie erzeugt werden;

NR o Abstand von der Achse des axialsymmetrischen Volumen vor dem konvergenten Rotationsfläche, N> 2

Mit 2 konstant im Zusammenhang mit der Höhe Z und dem Radius R des achsensymmetrischen Volumen: C 2 ~

C 1, C 3 Konstanten sind , ausgedrückt als Konstante C 2;

C 4i, C 5i konstant variierende innerhalb der obigen Bereiche;

10i und 20i Winkelwert am Anfang des i-ten spiralförmigen Flugbahn bzw. der ersten und zweiten System;

Beziehungen Rotations- und Radialgeschwindigkeitskomponenten bei Radius R, die jeweils für die ersten und zweiten Systeme von spiralförmigen Flugbahnen;

C 6, C 7 Konstanten , die oben gezeigt in den Bereichen variieren;

Mit 8i <ZR2 ist eine Konstante , die das Produkt nicht von der Höhe Z axialsymmetrischen Volumen übersteigen , wo die Wirbelströmung durch das Quadrat ihres Radius R gebildet wird;

9i C <Z Konstante kleiner als die Höhe des axialsymmetrischen Volumen, wo die Wirbelströmung und die gleiche Reihenfolge von dieser Höhe erzeugt wird.

Dieses Verfahren erlaubt die Unterdrückung von Wirbelströmen in einem Strom im Bereich seiner Bewegung auf den radial konvergenten konvergenten Trajektorien und die Konzentration des Flusses von Energie, die in der Erhöhung der Geschwindigkeit und die Verringerung der Gesamtquerschnittsfläche konvergierenden Bahnen manifestiert. Wenn der Verkehrsfluss auf dem ersten System der spiralförmigen Flugbahnen gibt es eine weitere Dämpfung der Sekundärwirbelströmungen, ein Anstieg in dem Grad der Konzentration der Energiefluss und die Bildung und Geschwindigkeitskomponenten verdrillten natürliche Ströme entspricht, beispielsweise Tornados, Whirlpools. Drall bereitstellt, wenn die ersten Bahnen des Systems vorbei erzeugt einen konzentrierten stabilen Drallströmung mit der effektiven Umwandlung Differenzdruck in kinetische Bewegungsenergie der Partikel und in dem Drehmoment für die Gesamtenergieübertragung an den Empfänger des Drehimpulses und Energie benötigt.

Wenn der Strom entlang einer zweiten Pfadsystem bewegt und Dämpfungs fließt Sekundärwirbel auftritt, entspricht die Bildung einer Komponente Strömungsrate zu einem verdrehten natürlichen Strömungen. Zur gleichen Zeit intensive Druckabfall in der axialen Zone gibt es aufgrund der Beschleunigung der Partikel, die Erfassung der Rotationsgeschwindigkeitskomponenten reduzieren hydraulischen Verluste und eine hohe Stabilität des gebildeten Drallströmung, die Bildung von sekundären Wirbelströme zu verhindern.

Sustained Wirbelströmung erzeugt nach Ablauf der ersten Pfade des Systems tritt in die Zone Umwandlung Drehmoment und Leistungsfluss durch die Interaktion mit den Empfänger und Leistungspunkte. Durch Änderung Ihrer Drehmoment, Drehmomentfluss Stoßkräfte auf dem Empfänger die Zeit und Energie, dank der Energie an den Empfänger übertragen wird. Auf diese Weise kann die Erzeugung von Wirbelströmen in der Sekundärenergieumwandlungszone die Verwirbelung gebildete kontinuierliche Mediumstrom Energieumwandlung reduziert Unebenheit der Druckfelder gibt es zusätzliche Massenträgheitskräfte aufgrund der Drehung des Mediums minimiert, die man so effizient wie möglich den Fluss von Energie zu konvertieren.

Der Abgasstrom des Leistungswandlungszone verläßt tritt in die Niederdruckzone durch die rotierende Strömung durch Hindurchleiten des zweiten Trajektorien System gebildet geschaffen. In diesem Fall gibt es eine intensive Abgasstrom Erschöpfungsumwandlungszone und in den Außenraum, durch den Unterdruck evakuiert und eine erhöhte kinetische Energie des Stroms entlang des zweiten Kanalsystems und der Überschrift und den Außenraum fließt.

Die Bewegung des Zufuhrstromes auf konvergenten Wegen und Bahnen der beiden Systeme wird durch einen reibungslosen Übergang von der anfänglichen Strömungsrate des Feldes zu dem Gebiet durch die Strömungsgeschwindigkeit, eine geringe Wirbelbildung und wirksame Konzentrationen von Leistung durch die Wahl der Form dieser Pfade gebildet gekennzeichnet, daß der wirbelnden Strömung, ähnlich dem natürlichen Drallströmung zur Bildung führen.

Die letztere Tatsache bedeutet, Natürlichkeit und Nachhaltigkeit der Stromleitungen in dem Sinne, dass die Strömung begonnen entlang zu bewegen die Bahn neigt zur Anwendung erhebliche Anstrengungen ohne die Notwendigkeit, eine solche Bewegung fortzusetzen die Strömung in den Pfaden oben beschrieben zu halten. Bewegung entlang solcher Trajektorien gekennzeichnet steady Gleichgewicht Trägheitskräfte und Druckgradienten, der die hydraulischen Verluste und Wirbelbildung verringert in Bereich seiner Transformations hohe Konzentrationen des Energieflusses zu erreichen.

Die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Umwandlung der Energie der natürlichen Strömen gelöst enthaltend Konfusor Kammer für die Kanalsysteme symmetrisch von der Mittelachse der Vorrichtung angeordnet sind, Paarung von denen die erste mit Achsen in Form von Schraubenlinien vorgesehen ist, eine Turbine mit einer Verkleidung, glatt mit dem zentralen Innenverkleidungsgenerator im Zusammenhang mit der Turbine durch die Mittelachse durch die zentrale Verkleidungs ​​vorbei und der Trägerstruktur wird das zweite Kanalsystem mit den Achsen der Schraubenlinien angeordnet sind, wobei die Einlaßkammer durch Konfusor Dreh shells definierbaren Abhängigkeiten in zylindrischen Koordinaten für die Unterschale gebildet ist

wobei die obere in das zweite Kanalsystem kommenden für einen Teil des Strömungs gleichzeitig als Führungsfläche dient, und die räumliche Position der Achsen des ersten Kanalsystems Schale Konfusor Kammer Abhängigkeiten Trajektorien gegebenen

wobei R, , Z-Koordinaten mit der Zylinderachse Z, die mit der Mittelachse der Vorrichtung zusammenfällt;

Z Höhe axialsymmetrischen Innenvolumen der Vorrichtung;

R der Radius der Austrittsfläche der Drallströmung gebildet ist;

R o ~ 5R Abstand von der Symmetrieachse der Vorrichtung zu dem stromaufwärtigen Raum in dem Kanalsystem;

NR o Abstand von der Achse des axialsymmetrischen shells Volumen vor dem Bilden der Einlasskammer Konfusor, N> 2

Index i, Nummerierung Achse in den Kanalsystemen in der Reihenfolge von unten nach oben;

der Maximalwert des Index n i;

j Index Numerierungssystem Achse in Kanälen in der Reihenfolge der Drehung um die Mittelachse der Vorrichtung;

10j und 20j Winkel zu Beginn des j-ten spiralförmigen Flugbahn bzw. der ersten und zweiten System;

n 1 ist der Maximalwert des Index i für das erste System;

n maximalen Index i für das zweite System;

das Verhältnis der Rotations- und Radialgeschwindigkeitskomponenten bei Radius R, die jeweils für die ersten und zweiten Systeme von spiralförmigen Flugbahnen;

n 1 und n 2 maximale Werte des Index j für die ersten und zweiten Kanalsysteme, respectively.

Zentrale Innenverkleidung ist in der durch die Abhängigkeit beschriebenen Form

Z u k u / r 2,

C n (1-4) × 10 -4 ZR2.

Kanalsystem mit Leitschaufeln hergestellt in Form von beweglichen Elementen vorgesehen automatisch den Eingang zu dem ersten Kanalsystem und das zweite Durchflussrate über dem Sollwert kleiner.

Generatorvorrichtung in jeder Zone plaziert entweder eine Turbine oder Konfusor Unterschale der Einlaßkammer.

Das Gerät ist mit einem System von schwimmenden Suspensionen ausgestattet ist, bestehend aus Magneten, Längsbeabstandung Einheiten der Vorrichtung, die Elektromagneten an das Steuersystem für die Quer- und Längsschwingungen der rotierenden Teile der Vorrichtung zu kompensieren.

Das Gerät ist mit einem Stabilisator und der Schwungraddrehzahl mit der Mittelachse der Vorrichtung zugeordnet ausgestattet.

Das Gerät ist mit einer thermischen Batterie ausgestattet, die Energie von der Sonne oder anderen Wärmequellen montiert auf dem Schwungrad und dient zum Heizen und stimulierenden Aufwärtsströmung des kontinuierlichen Mediums und Wärmespeicheroberfläche verwendet leitet die Aufwärtsströmung im konvergenten Einlaßkammer in einem vorge wirbelnden Strahlkontinuums.

Die Trägerstruktur mindestens drei Auflagepunkte aufweist und fest mit der Oberfläche der Konfusor Einlaßkammer ist mit Schlitzen für die Installation und Befestigung der mechanischen Systeme, die Mittelachse der Vorrichtung, magnetische Aufhängung und Geräteknoten vorgesehen ist, verbunden, und stellt die erforderliche Ausrichtung der gesamten Vorrichtung, es an der Oberflächenstelle, in Druckverbindung oder Hydraulikkanäle.

Anwendung der Vorrichtung ermöglicht eine effiziente Umwandlung der Strömung in die Einlaß Konfusor Kammer durch die Sektionen ihre Schalen bilden, ausgedrückt in Konzentration oder Verdickung, Strömungsleitungen kommt hinein fließen kann, also praktisch nicht gebildet Sekundärwirbelströmungen, getrennt oder Totzonen und glatt fließen in das erste Schraubenkanalsystem eingegeben. Wenn die Einlasskammer confuser turbulente Strömung eintritt Geschwindigkeitsschwankungen signifikant sind (hohe Turbulenz in der Strömung die Vorrichtung eintritt), dann wird die ausgewählte Form Schalen durch die Einlasskammer kvazilaminarizatsiya fließen, wenn die Strömung in der Einlasskammer. Design der Einlaßkammer in Form von zwei Schalen mit Bezug auf die Symmetrieachse der Vorrichtung, so dass die Vorrichtung in jede Richtung es Free Strömung zu betreiben. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Einlaßkammer gegen Freistrom Strömung auszurichten.

Empfang des kontinuierlichen Mediums in das zweite Kanalsystem ist ein Ergebnis der Interaktion mit der Oberschale Konfusor Kammer für die Führungsfläche des Teilstroms dient. Wobei der obere Schalenprofil Konfusor Kammer liefert Fluss durch die zweite Kanalsystem erhöht, was die Evakuierung Abgasstrom aus der Turbine erhöht, was die Effizienz der Vorrichtung erhöht.

Im ersten Kanalsystem durchgeführt wird, gefolgt von einer Konzentration der Strömungsgeschwindigkeit und kinetische Energie. Auswählen Kanäle Achsen des Systems nach den Beziehungen erwähnt praktisch die Erzeugung von Sekundärströme in jedem Kanal beseitigt und außerdem nach der Zusammenführung der Strömungskanäle eines jeden Kanalsystem des ersten stetigen Strom mit minimaler Turbulenz gebildet wird, und das kann eine hohe Konzentration der Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen.

Das erste System von Kanälen, wodurch Wirbelströmung bildet und leitet sie in den Eingabebereich in dem Raum der Turbine, das notwendige Drehmoment zu liefern und Flussmittel seine Energie für die weitere Umwandlung in die Turbine zu konzentrieren.

In interscapulum Turbine eingehenden Strom aufgeteilt in getrennte Ströme, die Übertragung seiner Klingen sein Drehimpuls Abspaltstromes.

Das zweite Kanalsystem, und die Konzentration wird Geschwindigkeit und kinetische Energie des Strömungsdurch aus der Wechselwirkung, um es kommt mit dem Freeströmungskammer Konfusor Oberschale. Auswahl der Achsen des zweiten Kanals auf dem Kanalsystem dieser Abhängigkeit reduziert die Bildung von Sekundärwirbeln, um die wirksame Umwandlung des Drucks in der Geschwindigkeit bei, so dass der Druck an der Mündung der Ströme von diesem System sinkt um und über dem Bereich des Auslaufens der Turbine.

Der reduzierte Druck in der Zone der Ablauf als Ergebnis erhalten wurde, erhöht sich die Strömungsrate durch die Turbine darüber hinaus die Wirkung der Erhöhung der Geschwindigkeit erleichtert dynamisch Entfernung der Ablauf der Abgasströmungsfläche.

Mit Blick auf Fluss wirbelnden aus dem Gerät in den offenen Raum fließt, ein Restdrall durch das zweite System von Kanälen mit schlanken Gerät außerhalb eines sich bewegenden Strom zu interagieren, zum Beispiel in dem Fall, wenn das Gerät als Wind- oder Wasserkraftwandler verwendet wird.

Die kombinierte Wirkung der Flusskonzentration und Extraktion durch den Ablauf des zweiten Systems und der Wechselwirkung mit dem äußeren Strömungs erhöht den Wirkungsgrad der Energieumwandlung durch eine Verringerung der Verluste saugen und zu der Interaktion, wobei die Turbinendrehzahl erhöht und seine Größe aufgrund Verdickungs reduziert wird rationalisiert oder Konzentration Geschwindigkeit. Außerdem erweitert sich der Einsatzbereich Workflow bei niedriger Geschwindigkeit bewegt, da die Konzentration der Geschwindigkeit zu einer Erhöhung in seiner Lage Bereich der Turbine führt. Stabilität der Strömungskanäle durch Profilierungssystem in Übereinstimmung mit der natürlichen Bewegung der natürlichen Formen fließt und Glätte, und die Geschwindigkeit und der Druck wirbelnden Felder liefern jets in die Turbine und die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung als Ganzes ausgebildet ist, indem sie die Wirkungen von transienten Spannungen in der Struktur zu verringern.

Umwandlungsmethode des Energieflusses kontinuierlichen Medien UND VORRICHTUNG ZU SEINER DURCHFÜHRUNG

Fig. 1 ist ein Diagramm, das vorgeschlagene Verfahren zum Herstellen eines kontinuierlichen Fluidströmungsenergie in mechanische Energie umzuwandeln; Abbildung 2 perspektivische Ansicht der Geräteeingangsschalen zeigt confuser Kammerschalen aus zwei Kanalsysteme der Turbine im Axialschnitt und die Achsen der Kanäle und Systeme in beiden r-Koordinaten, z zylindrischen Koordinatensystem.

3, die Kanäle und die Vorsprünge der Achsen der zylindrischen Oberflächen der Seitenwände in einer Ebene Kanal (r, ) Zylindrische Koordinatensystem; 4 Schale des ersten Kanals des Systems, die Schale der Turbine der Turbinenverkleidung, die zentrale Verkleidung, Generator, System der schwimmenden Suspensionen, Stabilisator Geschwindigkeit, das Schwungrad, die Mittelachse der Vorrichtung, eine thermische Batterie.

Fig. 5, wobei die ersten Leitschaufeln und das zweite Kanalsystem; 6 Schaltungsträgerstruktur.

Das vorgeschlagene Verfahren für eine kontinuierliche Fluidströmung turbulent Energie umwandelt, ist in Schema 1 angegeben durchgeführt, wie folgt.

Der erzeugte Strom wird auf zwei Systeme gesendet Trajektorien konvergierenden radial konvergieren in das Innenvolumen des axialsymmetrischen, das erste System von Trajektorien A-A1, B, B1. A'-A '1. B'-B'1zapolnyaet ersten Raumbereich begrenzt durch die beiden Rotationsflächen von T 1, T 2, und das zweite System ist ein C-C1 Trajektorien, D-D1, C'-C'1, D'-D'1 durch die Wechselwirkung gebildet gerichteter fließen mit einer konkaven Rotationsfläche T 3. Zuerst werden die Bewegungsbahnen des Systems auf der stromabwärtigen give Auftreten von spiralförmigen Bahnen E-E1, F-F1, E '-E'1, F'-F'1, auf den Durchgang, die gerade vor der Umwandlung und mechanischen Drehmoment Teil des Stroms gebildet Wirbelströmungsbereich gebildet für Energie, da es wird während ihrer Bewegung durch das erste System von Trajektorien A-A1, B, B1, A'-A '1, B'-b'1, E-E1, F-F1, E' der Fusion der Strahlen konzentriert -E'1, F'-F'1. Das zweite System von Trajektorien auf dem nachgelagerten und fügen Sie dann die Form von Schrauben Bahnen von G-G1, H1-N1, G'-G'1, H'-H'1, auf der Passage von dem ein Teil der Strömung durch den Zusammenschluss der Düsen im Verlauf ihrer Bewegung unter der zweiten Form S4S1 System Trajektorien, D-D1, C'-C'1, D'-D'1, G-G1, H-H1, G'-G'1, H'-H'1 und gebildete Wirbelströmung mit reduziertem Druck Bereitstellen der Ausstoßmediums aus der Zone der Drehmomentwandlung und Energie fließt K.

Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen Fluidströmungsenergie Konfusor Umwandlung umfaßt eine Einlaßkammer 1 in der Form von Rotationsschalen hergestellt. Die Kanäle sind in zwei Systeme unterteilt. Das erste Kanalsystem wird durch zwei Schalen gebildet Dreh (2, 4, 5) und drei zylindrischen Oberflächen (3). Das zweite Kanalsystem ist in ähnlicher Weise mit dem ersten Kanalsystem 4 Drehschalen gebildet (2, 5) und drei zylindrischen Oberflächen (3). Achse 5 des ersten Kanals des Systems Achsenkoordinate rz (2), die Achsen 6 Achsen des ersten Systems von Kanälen in Koordinaten r, (Abbildung 3). Achse der zweiten Achse 7 in dem Kanalsystem Koordinaten r, z (Fig. 2). Achse der zweiten Welle 6 in dem Kanalsystem Koordinaten r, (Abbildung 3).

Im Inneren der Vorrichtung axial symmetrisch Innenvolumen 8 gebildet (2, 3, 4, 5).

Die Vorrichtung 9 umfasst eine Turbine (2, 4, 6) in einer axial symmetrischen Volumen Blattschale angeordnet sind und die so geformt sind, den Drehimpuls der Drallströmung durch die Turbine zu ändern.

Die Oberschale 1 von der Einlaßkammer (2, 5) dient gleichzeitig als Führungsabschnitt des Zulaufstroms der zweiten Kanalsystem eintreten.

Die Vorrichtung kann eine zentrale Innenverkleidung umfassen 10 (4) 11 Verkleidung Turbine (4) mit der Innenform der zentralen Verkleidung Paarung eine Form glatt aufweist, wobei die Leitschaufeln 12 des ersten Kanalsystems (Fig. 5) und die Leitschaufeln 13 des zweiten Systems Kanäle (5) läuft in Form von beweglichen Elementen automatisch den Eingang zu dem ersten Kanal und dem zweiten System mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als den Nennwert Verengung.

Das Gerät kann mit einem elektrischen Generator 14 (fig.4,6) in jeder Zone der Vorrichtung oder tupbinoy über oder unter der unteren Schale Konfusor Einlaßkammer, einem Rotor mit der Turbine 9 (2, 4, 6) durch die Mittelachse verbunden angeordnet ausgerüstet werden 15 (4, 6), die durch den zentralen Kegel 10 (Fig. 4), das Floating-System von Suspensionen, bestehend aus den Magneten 16 (Fig. 4, 6) und die Elektromagneten 17 und 18 (Abbildung 4).

Das Gerät kann mit Drehzahlregler 19 (4, 6), die mit der Mittelachse 15 der Vorrichtung 20 und dem Schwungrad 4, 6) ausgestattet sein. Die Vorrichtung kann einen Wärmespeicher 21 (4, 6) umfassen, oberhalb eines Schwungrades 20 angebracht (4, 6) oder mit ihm integriert.

Die Vorrichtung kann mit einer Trägerstruktur 22 (Figur 6), mit mindestens drei Auflagepunkten versehen sein, starr mit der Oberfläche der Einlasskammer 1 Konfusor dient zur Montage und die mechanischen Befestigungssysteme und der Magnetaufhängungsvorrichtung, Knoten und die erforderliche Ausrichtung zu liefern die gesamte Geräteraum.

Die vorgeschlagene Vorrichtung in den 2, 3, 4, 5, 6, arbeitet wie folgt. Wenn die Strömung der Einlaßkammer 1 eintritt (2, 5, 6), bewegt sich der Fluß zu dem ersten Kanalsystem. Somit durch die Einlaßkammer oberhalb der Form von Schalen sind kvazilaminarizatsiya Strom und seine Konzentration, ausgedrückt in der Stromlinien zu konzentrieren. Der zweite Kanal Systemstrom tritt in das Zusammenwirken mit der oberen Schale der Einlaßkammer Konfusor.

Im ersten Kanalsystem durchgeführt wird, gefolgt von einer Konzentration der Strömungsgeschwindigkeit und kinetische Energie. Die Wahl der Achsen 5 und 6 von Kanälen des Systems zu den Beziehungen gemäß erwähnten praktisch die Erzeugung von Sekundärströme in jedem Kanal und darüber hinaus nach dem Zusammenführen der Strömungskanäle eines jeden Kanalsystem eliminiert wird der ersten stetigen Strom von I (2) ausgebildet mit einem Minimum an Turbulenz, so dass eine hohe Konzentration der Strömungsgeschwindigkeit. Das erste System von Kanälen bildet eine Drallströmung I (2) und an den Eingangsbereich sendet in interscapulum Turbine 9 (2), das notwendige Drehmoment und Fluss bereitzustellen seine Energie für die weitere Umwandlung in die Turbine zu konzentrieren.

In interscapulum 9 Turbine in getrennte Ströme erhalten durch die Turbinen-Durchfluss gibt ihr eigenen Drehimpuls unterteilt ist.

Das zweite Kanalsystem, und die Konzentration wird nachfolgende Geschwindigkeit und kinetische Energie des Strömungs (2) Eingabe hinein durchgeführt. Auswahl der Achsen des zweiten Kanals auf dem Kanalsystem dieser Abhängigkeit reduziert die Bildung von Sekundärwirbeln, um die wirksame Umwandlung des Drucks in der Geschwindigkeit bei, so dass der Druck an der Mündung der Ströme von diesem System sinkt um und über dem Bereich des Auslaufens der Turbine, das heißt P in (2) des Strömungsfeldes.

Der reduzierte Druck in der Zone der Ablauf als Ergebnis erhalten wurde, erhöht sich die Strömungsrate durch die Turbine 9 darüber hinaus erleichtert die Wirkung der Strömungsrate P (Figur 2) zum dynamischen Entfernen der Ablauf der Abgasströmungsfläche.

Mit Blick auf Wirbelströmung P (2) aus dem Gerät in den offenen Raum fließt, ein Restdrall durch das zweite System von Kanälen mit schlanken Gerät außerhalb eines sich bewegenden Strom zu interagieren, zum Beispiel in dem Fall, wenn das Gerät als Wind- oder Wasserkraftwandler und Schnittstellen verwendet wird, mit ihm sowie mit dem Ursprung der natürlichen Umwelt Schnittstelle wirbelnden Strömungen.

In Gegenwart der zentralen Verkleidung 10 (4) und der Verkleidung der Turbine 11 (Fig. 4), arbeitet das Gerät in der gleichen, und seine Effizienz durch Verringerung der Bildung von Sekundärwirbeln zu Lasten des zentralen Verkleidung und Verkleidungs ​​der Turbine bilden, verbessert.

Leitschaufeln 12 ein erstes Kanalsystem (5) und die Leitschaufeln 13 des zweiten Kanalsystems (5) ist automatisch schmalen Eingang mit dem ersten Kanal und dem zweiten System mit einer Durchflussrate den Sollwert überschreitet. Generator 14 (fig.4,6) abfühlt Drehung der Turbine 9 (2, 4, 6) durch die Mittelachse 15 und erzeugt elektrische Energie.

Floating-Suspensionen 16 liefern eine glatte Drehung und Stabilität und die Elektromagneten 17 und 18 (4) zu verhindern, die Entwicklung von dynamischen Instabilitäten in der sich drehenden Mittelachse 15 durch eine automatisierte Steuerung.

Stabilizer Geschwindigkeit Schwungrad 19 und 20 bieten einen gleichmäßigen elektrischen Generator-Rotor 14.

Der Wärmespeicher 21 speichert Energie von der Sonne oder einer anderen Wärmequellen und Aufwinde Kontinuum durch seine Aufwärm stimulieren, so dass sie zu einer vorher Verwirbelungsströmungen kontinuierlicher Medien im konvergenten Einlaßkammer zu leiten.

FORDERUNGEN

1. Verfahren die Energieflüsse von kontinuierlichen Medien der Umwandlung von dem umgewandelten Strom zu dem inneren Volumen des axialsymmetrischen zwei Trajektorien Systemen Anwendung durch einen ersten Verlauf der Anzugs das System vor der Umwandlungszone Drehmoment und mechanische Energie befestigt ist, und dass die Umsetzung von der Konzentration der mechanischen Leistung und Drehmoment in axialer -symmetrischen Volumen und weitere Transformation der gleichen Menge an mechanischer Energie und Drehimpuls und mit der zweiten Formation Strömungssystem mit Evakuierungs Kontinuum aus der Transformationszone füllt durch die zwei Flächen begrenzt den Raum, das erste System von Trajektorien vor Bildung der Wirbelströmung fließt Druckminder Drehung, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Bewegungsbahnen Strömungssystem erzeugen Verdrehen, wobei die Oberflächen benachbart zu der Rotationsbahn des ersten Systems Trajektorien durch Abhängigkeiten förmigen anfänglich

dann geben die Bahnen des ersten Systems von Trajektorien das Auftreten von spiralförmigen Wendeln auf Abhängigkeiten

zweite Trajektorien System durch das Zusammenwirken eines von der konkaven Rotationsoberfläche gerichtete Strömung ausgebildet sind, wobei die Oberfläche benachbart zu der zweiten Dreh Trajektorien Trajektorien System nach Abhängigkeiten förmigen

und setzen Sie dann den zweiten Weg Trajektorien des Systems in Form von Schrauben Spiralen auf Abhängigkeiten



wobei R, , Z zylindrischen Koordinaten, wobei die Achse Z mit der Achse der achsensymmetrischen zusammenfällt, wobei der Drallströmung gebildet ist;

0 R ist der Abstand von der Achse der axialsymmetrischen Volumen vor dem Beginn der spiralförmigen Flugbahnen;

der Radius des axialsymmetrischen Volumen der Austrittsfläche der Drallströmung erzeugt es;

NR 0 Abstand von der Achse des axialsymmetrischen Volumen vor dem konvergenten Rotationsfläche N> 2;

C 2 Konstante im Zusammenhang mit der Höhe Z und R der Radius des axialsymmetrischen Volumen: C 2 ~ Z · R 2/2;

C 1, C 3 Konstanten sind , ausgedrückt als Konstante C 2;

C 4i, C 5i konstant variierende innerhalb der obigen Bereiche;

10i und 20i Winkel am Anfang des i-ten spiralförmigen Flugbahn bzw. der ersten und zweiten System;

Beziehungen Rotations- und Radialgeschwindigkeitskomponenten bei Radius R, die jeweils für die ersten und zweiten Systeme von spiralförmigen Flugbahnen;

C 6, C 7 Konstanten , die oben gezeigt in den Bereichen variieren;

C 8i <ZR 2 ist eine Konstante , die das Produkt nicht von der Höhe Z axialsymmetrischen Volumen überschreiten, die durch die Drallströmung ausgebildet ist, das Quadrat ihres Radius;

C 9i <Z - константа, меньшая высоты осесимметричного объема, где формируется закрученный поток, или одного порядка с этой высотой.

2. Устройство для преобразования энергии потоков сплошных сред, содержащее конфузорную камеру, две системы каналов, размещенных симметрично центральной оси устройства, первая из которых выполнена с осями в виде винтовых линий, турбину с обтекателем, плавно сопряженным с центральным внутренним обтекателем, электрогенератор, связанный с турбиной посредством центральной оси, проходящей через центральный обтекатель, и опорную конструкцию, отличающееся тем, что система каналов выполнена с осями в виде винтовых линий, при этом конфузорная впускная камера образована оболочками вращения, задаваемыми в цилиндрических координатах зависимостями для нижней оболочки



R r NR 0 ;

C 1 =-C 2 /2R 2

а для верхней оболочки конфузорной камеры зависимостями



R 0 r NR 0 ;



причем верхняя оболочка конфузорной камеры служит одновременно направляющей поверхностью для части потока, поступающего во вторую систему каналов, а пространственное положение осей каналов первой системы траекторий задается зависимостями

а пространственное положение осей каналов второй системы задается зависимостями



R r R 0;

1 i = n + 1,

n 1 2, ..., n;

j = 1,2, ..., n 2

wobei R, , Z-Koordinaten mit der Zylinderachse Z, die mit der Mittelachse der Vorrichtung zusammenfällt;

Z Höhe axialsymmetrischen Innenvolumen der Vorrichtung;

R der Radius der Austrittsfläche der Drallströmung gebildet ist;

R o ~ 5R Abstand von der Symmetrieachse der Vorrichtung zu dem stromaufwärtigen Raum in dem Kanalsystem;

NR 0 Abstand von der Achse des axialsymmetrischen shells Volumen vor dem Konfusor Einlaßkammer bildet,

Index i, Nummerierung Achse in den Kanalsystemen in der Reihenfolge von unten nach oben;

der Maximalwert des Index n i;

j Index Numerierungssystem Achse in Kanälen in der Reihenfolge der Drehung um die Mittelachse der Vorrichtung;

n 1 ist der Maximalwert des Index i für das erste System;

n maximalen Index i für das zweite System;

das Verhältnis der Rotations- und Radialgeschwindigkeitskomponenten bei Radius R, die jeweils für die ersten und zweiten spiralförmigen Flugbahnen;

10j und 20j Winkelwert zu Beginn des j-ten spiralförmigen Flugbahn bzw. der ersten und zweiten System;

n Und n 1 2 der Maximalwert des Index j für die ersten und zweiten Kanalsysteme, respectively.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Innenkonus die Form in zylindrischen Koordinaten beschrieben hat Abhängigkeit

Z n C n R 2,

wobei C i = (1-4) 10. April ZR 2;

Z und Zylinderkoordinaten r;

Z-Höhe achsensymmetrische Vorrichtung;

R ist der Radius des axialsymmetrischen Volumen Gerät.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das System von Kanälen mit Leitschaufeln hergestellt in Form von beweglichen Elementen vorgesehen automatisch den Eingang zu dem ersten Kanalsystem und dem zweiten Durchflussrate über seinen Nennwert Verengung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinengenerator oberhalb oder unterhalb der unteren Schale der Einlaßkammer Konfusor angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch. 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem schwimmenden System Suspensionen, bestehend aus Software-Fähigkeiten Magneten Knoten Längsdistanzierungseinrichtung der Elektromagneten an das Steuersystem vorgesehen ist, um den Quer- und Längsschwingungen der rotierenden Teile zu kompensieren, Gerät.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Geschwindigkeitsregler und einem Schwungrad verbunden mit der Mittelachse der Vorrichtung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Wärmespeicher versehen ist, über dem Schwungrad Solarenergie oder andere Wärmequellen angebracht und dient zur kontinuierlichen Aufstrom Erhitzen Medium und Wärmespeicheroberfläche leitet die Aufwärtsströmung im konvergenten Einlaßkammer in einem vorge wirbelnden Strahlkontinuums.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur mindestens drei Auflagepunkte aufweist und starr mit dem Konfusor Oberfläche der Einlasskammer verbunden ist mit Schlitzen versehen, Installation und die mechanischen Systeme der zentralen Achse der Vorrichtung und der Magnetaufhängungsvorrichtung Knoten mit Software erforderlichen Orientierung relativ zur Bodenoberfläche zu fixieren.

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Erscheinungsdatum 19.03.2007gg