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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2182985

VORTEX Windturbine für Windkraftanlagen

VORTEX Windturbine für Windkraftanlagen

Name des Erfinders:. Bubnov VA; VM Ovsyannikov. AA Osokin
Der Name des Patentinhabers: Moscow City Pädagogischen Hochschule
Korrespondenzanschrift: 125040, Moskau, ul. Skakovaya, 4/1, kv.75, V.M.Ovsyannikovu
Startdatum des Patents: 2000.11.17

Die Erfindung betrifft Energie, nämlich die Wirbel Motor aufzuwickeln, die die kinetische Energie in mechanische uraganopodobnogo vortex umwandelt. Das technische Ergebnis besteht auf der Welle einer Windturbine Energie durch Verwendung uraganopodobnogo vortex die Leistung bei der Steigerung wird dadurch erreicht, aufgrund dass die Wirbelwindturbine mit einem Stator, einem Drallerzeuger mindestens ein verwirrt Kanälen, einen Rotor mit konturierten Klingen auf der Welle, und eine zusätzliche Quelle für Aufwärtsströmung der erwärmten Luft nach der Erfindung, wobei der Stator-Verwirbler angeordnet Zone bildende Luftwirbel, die laterale Oberfläche durch Endabschnitte konvergierenden Kanälen ausgebildet ist und die unteren und oberen Basen - Stützring durch~~POS=TRUNC aufweist und sich ständer Verwirbler auf der Trägerstruktur angebracht ist in einem Luftstrom gemahlen, eine höhere Geschwindigkeit als seine Oberfläche aufweist.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Energie, nämlich die Wirbel Motor Wind, der in den Wirbel uraganopodobnogo mechanische oder elektrische Energie kinetische Energie umwandelt.

Bekannte Drallwindturbine mit einem Stator, einem Drallerzeuger mindestens ein verwirrt Kanälen, mit den Rotorblättern auf der Profilwelle und eine zusätzliche Quelle von Aufwärtsströmung der erwärmten Luft (vgl. SU, A1 1.539.382, Kl. F 03 D 3/04, 30.01. 1990), die wesentlichen Merkmale der Erfindung, genommen als der nächste Analogon (Prototyp).

Bekannte Drallwindturbine hat eine geringe Effizienz aufgrund der großen Energieverluste in den Eingangskanälen aufgrund ihrer großen Länge mit einer kleinen Querdimension, aber aufgrund des Fehlens von Löchern am Boden des Turms nicht intensive axiale Strömung erzeugen, was zu einer Erhöhung der Drehimpuls führt auf den Rotor wirken, und keine Empfehlungen für die besten Ecke der Eingangsströme im Bereich der Fusion auf seinen Radius und kein optimales Verhältnis von Höhe und Durchmesser des Fusionsbereich, was die Zuverlässigkeit und Effizienz des Motors reduziert.

Das technische Ergebnis besteht auf der Welle einer Windturbine Energie durch Verwendung uraganopodobnogo vortex die Leistung bei der Steigerung wird dadurch erreicht, aufgrund dass die Wirbelwindturbine mit einem Stator, einem Drallerzeuger mindestens ein verwirrt Kanälen, einen Rotor mit konturierten Klingen auf der Welle, und eine zusätzliche Quelle für Aufwärtsströmung der erwärmten Luft nach der Erfindung, wobei der Stator-Verwirbler angeordnet Zone bildende Luftwirbel, die laterale Oberfläche durch Endabschnitte konvergierenden Kanälen ausgebildet ist und die unteren und oberen Basen - Stützring durch~~POS=TRUNC aufweist und sich ständer Verwirbler auf der Trägerstruktur angebracht ist Boden in einem Luftstrom mit einer größeren Geschwindigkeit als die Oberfläche, und die senkrechten Wände Kanäle konvergieren einen Winkel von 30 ° mit der Tangente an einem horizontalen Abschnitt der zylindrischen Zone einen Wirbel bilden verwirrt Kanäle Wand oben und unten, um das Verhältnis der Durchmesser der Öffnungen die Stützringe in die Zone Durchmesser Wirbelbildung 0,5 ist, ist die Höhe der zylindrischen Wirbelbildungszone zu seinem Durchmesser gleich ist, umfasst der Rotor ferner eine Crossbar, die in der Ebene der Unterseite des Schaft Aussparungen aufweist, eine zusätzliche Quelle Strömung heißer Luft von aufsteigend als gasdynamischen Flamme gebildet wird, aus der Düse fließt, in denen ein gasförmiger Brennstoff zugeführt wird, und unter dem unteren Stützring, und die Rotorblätter so konturiert mit der Möglichkeit der Schaffung von Abwärts- und Aufwärtsströmung des Drehimpulses in der Richtung der Wirbelbildungszone befindet.

VORTEX Windturbine für Windkraftanlagen
VORTEX Windturbine für Windkraftanlagen

1 zeigt eine Wirbelwindturbine (Gesamtansicht);

Bild 2 - Schnitt AA einer Windturbine;

Figur 3 - die Luftströmung, die durch einen gasdynamischen Flammenwirbel Umformzone.

Windturbine wirbelnden umfasst einen Stator-Verwirbler, umfassend mindestens ein Konfusor Kanal 1, einen Rotor 2 mit profilierter Schaufeln 3 auf der Welle 4 und eine zusätzliche Quelle von Aufwärtsstrom von erwärmter Luft erzeugt, in einer gasdynamischen Brenner 5 Flamme von der Düse ausstellende 6, bei dem 8, 9 mit oberen und unteren durch~~POS=TRUNC 10, die oberen und unteren Stützringe - zugeführten gasförmigen Kraftstoff, während der Stator-Drallerzeuger-Region 7 Luftwirbel bilden, wird die Seitenfläche durch Endabschnitte Kanal 1 und die unteren und oberen Basen konvergierenden gebildet 11 ist die Selbstdrall Stator an der Tragstruktur 12 über dem Boden in einem Luftstrom mit einer Geschwindigkeit größer als die Oberfläche eingebaut.

Vertikale Wände 1 konvergierenden Kanäle einen Winkel von 30 o zu der horizontalen Tangente an den zylindrischen Abschnitt der Wirbel machen Zone 7 bildet, wobei die eine verwirrt Kanäle oberen und unteren Wänden, wobei das Verhältnis der Durchmesser der Löcher in den Stützringen 8,9 Durchmesser Wirbelbildungszone 7 beträgt 0,5, und die Höhe L des zylindrischen Wirbelbildungszone 7 gleich dem Durchmesser D (L / D = 1).

Der Rotor 2 weist ferner einen Crossbar-13, die Flächen an der Unterseite der Aussparungen für die Welle sind 4. Gas dynamische Flammenbrenner 5 8 unter dem unteren Stützring angeordnet ist und die Düse 6 in einer Höhe h über der Bodenoberfläche angeordnet, um die Länge des Brenners 5 erreicht das Niveau der Bohrung 11.

Die Schaufeln 3 des Rotors 2 konturiert sind mit der Fähigkeit, Top-down und Bottom-up-Flow des Drehimpulses in einer Richtung in der Zone 7 Wirbelbildung zu schaffen.

Windturbine Wirbelnde arbeitet wie folgt. Gerad-Luftströmung, in einer Höhe mit größerer Geschwindigkeit als die Oberfläche der Erde, und zwar unabhängig von der Windrichtung von der Geschwindigkeit fällt in einen oder mehrere Sammelkanäle 1, vorbei an und erhöhen die anfängliche Windgeschwindigkeit so oft wie die Eingangsquerschnittsfläche des Kanals 1 größer ist als der Ausgang, es tritt in die Wirbelzone 7 in einem Winkel von 30 o zu der Tangente an dem horizontalen Abschnitt der zylindrischen Zone 7. diese Zone 7 durch die hohe Windgeschwindigkeit, entsprechend der bekannten Bernoulli - Gleichung bildet, der statische Druck abnimmt, die Luft veranlasst in die Masse durch die 7 Zonen ausgestoßen wird die Kanäle neben den Kanälen, durch die durchdrungen einfach Windströmung. Wiederum Eingabe der Zone 7, weisen Ströme Auswerfen aus benachbarten Kanälen geradlinigen Luftstrom beschleunigt, so dass es in die gleiche Richtung zu drehen, die sich von seiner ursprünglichen Richtung unabhängig ist. Zur gleichen Zeit stellen die oberen und unteren Wände 1 konvergierenden Kanäle Eintritt in die Zone 7 der Luftmassen, 1 in dem Eingangsabschnitt des Kanals gefangen, die die kinetische Energie des Wirbels erhöht. Stützringe 8 und 9 und in einer wirbelnden Luftstrom bildet, der Wirbelzone 7 gehalten.

Oben beschrieben wird durch die Wirbel peripheren Ruhe gebildet an den Ringen 8 und 9 unterstützen und verschobenen die maximale Umfangsgeschwindigkeit v radial nach innen aufgrund der Wirbelwirkung der ausgestoßenen Ströme schiebt.

Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Wirbel peripheren Ausströmen in radialer Richtung der Luft von der Achse der Zone 7. Dieser Abfluss in Verbindung mit dem Einsatzluftstrom Strömung zu der Mitte der Zone 7 und ausgeworfen Ströme bildet eine stabile und beobachteten Wirbelstraße in der Form einer zylindrischen Säule, bezogen auf die Lagerringe 8, 9.

Ausströmen von Luft aus der Zone der Achse 7 bewirkt eine Verringerung des statischen Drucks an diesem Punkt. Luftmassen beteiligt sind, Drehungen und mit peripheren Wirbel nach unten axiale Strömung in der Mitte der Folge, und die Schwerkraft durch die obere Öffnung 10 in die Zone 7. So ist der innere Wirbel gebildet wird.

Zentrifugalkraft bewirkt, daß der innere Wirbel und das Ausströmen von Luft aus der Achse der Zone 7 in radialer Richtung. Daher wird nicht die gesamte Masse der Luft, die 10 durch das Loch getreten ist, kommt an der unteren Öffnung 11. Die Luft 10 das Loch eingegeben und kommen zu der Öffnung 11, mit den Luftmassen aus dem konvergierenden Kanal 1 Aufwinde in der Nähe der Peripherie der oberen Öffnung schafft 10. Die radiale Profil 14 axiale Geschwindigkeit der axialen Strömung bildet, ist typisch für echte Hurrikans.

So ist in dem Bereich ausgebildet 7 des geraden Luftstrom uraganopodobny Wirbel ist angemessen in Bezug auf die absoluten Werte der Axial- und Umfangs 14w 15v Geschwindigkeit. Zur gleichen Zeit, wie ein Wirbel mit den Maßen L = D hat maximale kinetische Energie.

Die Welle 4 wird durch die Windmühle Steg 13 gedreht, die in mechanische Umfangsdrehimpuls kinetische Bewegungsenergie umwandelt, und da die Schaufeln 3 ist so geformt, dass die Aufwärts- und Abwärts axiale Strömungswirbel erzeugt Drehimpulses in einer Richtung übereinstimmend mit der Drehrichtung des Zahnkranzes 13. Da nahe die Umfangs Achse des Wirbels der Wirbelgeschwindigkeit vernachlässigbar ist, haben das Flugzeug Quer 13 Ausschnitte, die die Gestaltung des Rotors 2 erleichtert.

In Abwesenheit von gasdynamischen Flamme Wind 5 endet in dem freien Raum der Düse 6 mit einer großen hydrodynamischen Geschwindigkeit entlang der Achse der Zone 7 von unten nach oben gerichtet, beinhaltet die Bewegung der Luftschichten benachbart zu der Peripherie des Brenners 5. Diese Luftschichten in der Nähe der Peripherie der unteren Öffnung 11 in der Richtung fließen nach oben in die Zone 7, es vertikale axiale Strömung zu schaffen. In der Nähe der Mitte der Bodenöffnung 11, 5 die Flammenfront erwärmt stark die Luft, die den nach unten freien Konvektion Luftstrom bewirkt, daß die Zone 7 über die obere Öffnung 10. Diese beiden axialen Strömungs Eingabe auf die Schaufeln wirkenden 3, 4 Ursache während der Drehung der Welle, was dazu führt, spider 13 die Spinne 13 in diesem Fall rotierenden erzeugt Strömungs periphere Luft als Drallkörper wirkenden und mittels zusätzlicher Massen von Luft ausgestoßen durch die Kanäle 1 und erhöht die kinetische Energie des Wirbels an der festen Drehzahlwelle 4 durch die oben beschriebene axiale Strömung erhalten.

Die gemeinsame Nutzung der beiden oben genannten Quellen der Wirbelbewegung (geradlinige Strom von Wind und Flamme) wird nur die Leistung der Windturbine zu stärken.

FORDERUNGEN

1. Windturbine wirbelnde einen Stator, einem Drallerzeuger mindestens ein verwirrt Kanälen, mit den Rotorblättern auf der Profilwelle und eine zusätzliche Quelle von Aufwärtsströmung der erwärmten Luft, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator Erzeugungszone Verwirbler Luftwirbel angeordnet ist, die Seitenfläche, von denen gebildeten Kanäle durch Endabschnitte konvergierenden und unteren und oberen Basen - Stützring durch~~POS=TRUNC aufweisen, und selbstDrall Stator ist an der Tragstruktur über dem Boden in einem Luftstrom installiert eine Geschwindigkeit größer ist als die Oberfläche.

2. Windturbine nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Wände Kanäle konvergieren einen Winkel von 30 o zu der horizontalen Tangente bilden an dem zylindrischen Abschnitt der Wirbelbildungszone.

3. Windturbine nach einem der Ansprüche. 1 und 2, dadurch verwirrt Kanäle gekennzeichnet oberen und unteren Wände.

4. Windturbine nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser der Löcher dem Durchmesser der Stützringe Wirbelbildungszone gleich 0,5 ist.

5. Windturbine nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der zylindrischen Wirbelbildungszone zu seinem Durchmesser gleich ist.

6. Windturbine nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor ferner eine Spinne aufweist, in dem eine ebene Unterteil Aussparungen für die Welle aufweisen.

7. Windturbine nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Quelle der ansteigenden erwärmte Luft strömt als gasdynamischen Flamme gebildet von der Düse ausstellende, in dem gasförmiger Brennstoff zugeführt wird, und unter dem unteren Stützring angeordnet.

Windturbine nach Anspruch 8. 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln des Rotors konturiert sind, mit der Möglichkeit, nach unten zu schaffen und Aufwärtsströmung des Drehimpulses in der Richtung der Wirbelbildungszone.

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Erscheinungsdatum 31.01.2007gg