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invention
Fédération de Russie Patent RU2283968

Turbines éoliennes pour les éoliennes

Turbines éoliennes pour les éoliennes

Nom de l'inventeur: Stanislav Lisnyak Afanasievich (RU); Vyalykh Sergey (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Lisnyak Afanasievich Stanislav (RU); Vyalykh Sergey
Adresse de correspondance: 690001, Vladivostok, st. Pushkinskaya, 37, FESTU, département des brevets, MI Zvonareva
Date de début du brevet: 21.02.2005

L'invention se rapporte au vent ingénierie électrique et peut être utilisé pour convertir l'énergie éolienne en mouvement mécanique de l'arbre de rotation de l'éolienne, à laquelle peut être fixée une variété de dispositifs mécaniques ou des convertisseurs d'énergie mécaniques. Le résultat technique consiste à simplifier la conception de l'éolienne, ce qui réduit ses caractéristiques de poids et de taille, l'augmentation de l'efficacité énergétique du vent, est fourni par le fait que l'éolienne comprenant une roue éolienne à axe vertical de rotation, pourvu d'au moins trois éléments de vetrovosprinimayuschimi fixé avec radiale traverse inscrit sur l'axe vertical de rotation perpendiculaire, avec les extrémités extérieures de la traverse sont simplement appuyés sur le support annulaire, en outre, la roue éolienne montée sur l'interaction avec le générateur d'énergie électrique selon l'invention, chaque élément vetrovosprinimayuschy est réalisé sous la forme d'une aile à fentes comprenant au moins deux lames parallèles, le profil de la croix section qui donnait une forme convexe en forme de croissant dans le sens de rotation de l'hélice et les surfaces de vetrovosprinimayuschih latérales concaves, la largeur et la longueur des lames rainurées augmentation de l'aile à partir de sa surface qui reçoit le vent est égale ou supérieure à 5% de la taille de la section transversale adjacente inférieure de la plus grande lame chaque aile à fentes formée en forme de goutte analogue, dont le rayon de courbure de son profil, la partie centrale de la surface convexe est plus petit que l'autre aile de la fente de la lame.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne des dispositifs pour convertir l' énergie éolienne en mouvement mécanique de l'arbre de rotation de l'éolienne, à laquelle peut être fixée une variété de dispositifs mécaniques ou des convertisseurs d'énergie mécaniques.

Connu éolienne dans laquelle la région centrale du vent d'écoulement agit directement sur le rotor multipale, et droite et à gauche de l'écoulement fixés volet mobile le long du périmètre extérieur du rotor (à gauche pour ouvrir le mouvement d'écoulement, et le couvercle du côté droit), et le volet et utilisé comme un appareil de guidage sens de l'écoulement du vent du rotor (voir. brevet RF №2074980).

L'inconvénient de cette solution - en utilisant l'angle de secteur éolien inférieur à 120 °, mais significativement augmenté la taille de la structure du dispositif entier est compliqué et même en comparaison avec la pale de turbine éolienne.

Connu éolienne configuré comme un assemblage axial de la buse de turbine comprenant un générateur électrique et, une réception, centrale, et la coque extérieure supplémentaire. Ces membranes produisent entre les surfaces adjacentes des trois canaux, dont chacun est une buse Laval (voir. Brevet RF №2124142).

Selon l'auteur, cette conception offre une grande efficacité de l'utilisation du vent, ce qui est discutable, puisque le diamètre de l'enveloppe extérieure de plus d'un ordre de grandeur plus grand que le diamètre de la turbine elle-même, signifie enveloppe de couple aérodynamique est près d'un millier de fois plus de résistance à la turbine. l'affirmation de l'auteur selon laquelle les investissements de 1 kW de puissance de l'éolienne seront pas plus de 0,25 investissement pour une éolienne classique ne tient pas (maintenant la capitale mondiale de 1 kW éoliennes sont en moyenne 1500-2000 $).

Connu et éolienne comprenant une roue éolienne à axe vertical, pourvu d'au moins trois éléments de vetrovosprinimayuschimi collés avec traverses radiales fixes à l'axe de rotation vertical perpendiculaire à celui-ci, dans lequel les extrémités extérieures de la traverse sont tout simplement pris en charge sur le support annulaire, en outre, roue éolienne montée sur l'interaction un générateur d'énergie électrique (voir. Fédération Pat. US russe pour z-ke №2002130128 du 10.11.2002 "Wind Turbine", la décision d'accorder un brevet sur 08.01.2004, le).

L'inconvénient de cette solution - bouffant et relativement peu de l'utilisation du secteur éolien, en outre, pour assurer la sécurité du manuel de conception, qui a des éléments d'un secteur développé, il est équipé de dispositifs pour changer leur surface de voile.

Le problème à résoudre par la solution technique revendiquée - de simplifier la conception d'une éolienne, ce qui réduit ses caractéristiques de poids et de taille, l'augmentation de son utilisation de l'énergie éolienne.

Le résultat technique obtenu dans la solution du problème, reflète dans le fait que si le vent quelle que soit sa direction, ses éléments de vetrovosprinimayuschih de 0 à 180 ° Direction du vent il y a des forces aérodynamiques qui causent pour faire tourner l'arbre du moteur, puisque les éléments de vetrovosprinimayuschih de surface, en mouvement dans le vent, une traînée aérodynamique inférieure. Ceci permet d'obtenir une augmentation de l'utilisation du vent à 175 ° Angle du secteur de rotation de l'arbre, à savoir 1,6 fois plus élevé que le classique (à des angles de 2,5 ° à 177,5 ° de la direction du vent). En outre, la performance de la lame du type à fente de l'aile NE Joukovski Il améliore les forces aérodynamiques sur les lames dans les 1.7-2 fois par rapport à simple - lame normale.

Pour résoudre les tâches éoliennes comprenant roue éolienne à axe vertical, muni d'au moins trois éléments de vetrovosprinimayuschimi collés avec traverses radiales fixes à l'axe de rotation vertical perpendiculaire à celui-ci, dans lequel les extrémités extérieures de la traverse sont tout simplement pris en charge sur le support annulaire, en outre, la roue de vent réglée avec possibilité d'interaction avec le générateur d'énergie électrique, caractérisé en ce que chaque élément de vetrovosprinimayuschy est réalisé sous la forme d'une aile à fentes comprenant au moins deux lames parallèles, le profil en coupe transversale qui lui confère une forme convexe en forme de croissant dans le sens de rotation de l'hélice et les surfaces de vetrovosprinimayuschih latérales concaves, la largeur, et longueur des lames fente augmente d'ailes à partir de sa surface qui reçoit le vent est égale ou supérieure à 5% de la taille de la section transversale adjacente inférieure de la plupart des lames de chaque aile à fentes formée en forme de goutte analogue dont le rayon de courbure du profil de la partie centrale de sa surface convexe est plus petit que autre aile de la lame de fente. En outre, en formant la surface inférieure de vetrovosprinimayuschey fente radiale de la pale de voilure et perpendiculaire à l'axe de rotation vertical.

analyse comparative des caractéristiques de la solution selon les signes du prototype et des analogues indique la conformité de la solution selon le critère "nouveauté".

Les signes de la partie caractérisante de la formule apportent une solution aux tâches fonctionnelles suivantes:

Signs "vetrovosprinimayuschy chaque élément est conçu comme une aile fendue comprenant au moins deux lames parallèles" permettra d'améliorer les forces aérodynamiques sur l'élément vetrovosprinimayuschem 1.7-2 fois par rapport à la classique - une seule lame.

Les signes de "profil en coupe transversale des lames formées en croissant forme convexe dans le sens de rotation de la roue du vent et des surfaces concaves vetrovosprinimayuschih latérales" prévoit que si le vent quelle que soit sa direction, sur des éléments de vetrovosprinimayuschih 0-180 ° Direction du vent il y a des forces aérodynamiques qui causent de spin arbre du moteur, étant donné que les éléments de la surface en mouvement dans le vent, ont une traînée aérodynamique inférieure à la surface de vetrovosprinimayuschie.

Sign "largeur et la longueur de la lame d'aile à fentes augmente de sa surface qui reçoit le vent ne sont pas moins de 5% de la taille de la plus petite voisine" fournit l'interopérabilité avec tous le vent fendu lame aile.

Les signes «plus grand section transversale de chaque lame d'aile fendue formée en forme de goutte-like, dont le rayon de courbure du profil de la partie centrale de sa surface convexe est plus petit que l'autre écart de l'aile de la lame" permettent de réduire au minimum la résistance aérodynamique des éléments du bord d'attaque.

Les signes du deuxième alinéa des revendications définissent la référence spatiale fendue lame de l'aile par rapport à l'axe de rotation.

Turbines éoliennes pour les éoliennes Turbines éoliennes pour les éoliennes
Turbines éoliennes pour les éoliennes Turbines éoliennes pour les éoliennes

L'invention est illustrée par des dessins, où la figure 1 montre une vue générale d'une éolienne; 2 montre agrandi aile fendue; 3 et 4 montre l'interaction de la roue du vent avec le vent à différents angles de rotation de la roue au vent.

Wind turbine comprend vent roue avec l'axe vertical de rotation 1, pourvu d'au moins trois éléments de vetrovosprinimayuschimi 2, fixé avec radiaux traverses 3, rigidement fixés sur un axe de rotation vertical 1, qui lui est perpendiculaire (pour un grand nombre de taille de l'hélice de la traverse est deux, pour les petits, vous pouvez utiliser un seul croisillon ). Les extrémités extérieures de la traverse 3 4 simplement pris en charge sur un support annulaire 5. Si nécessaire (pour les grandes tailles vetrovosprinimayuschih éléments), vous pouvez utiliser deux anneaux de support parallèles espacées en hauteur les unes sur les autres, mais d'après nos calculs, dans la plupart des cas, un seul. Roue éolienne montée sur l'interaction avec le générateur d'énergie électrique 6. Chaque vetrovosprinimayuschy élément 2 est réalisé sous la forme d'une aile à fentes comprenant au moins deux lames parallèles 7, espacés dans le plan de rotation du rotor de l'autre par 0,3 accord lame au niveau de l'aile Zhukovskogo forme de fente N. E. Le profil de section transversale des lames 7 formé dans une partie convexe en forme de croissant dans le sens de rotation 8, l'hélice et le côté concave des surfaces de vetrovosprinimayuschih 9, dans lequel la largeur et la longueur des lames rainurées augmente les ailes de sa surface concave qui reçoit le vent est égale ou supérieure à 5% de la taille du adjacent inférieur . La plus grande section transversale de chaque lame d'aile fendue formée en forme de goutte-like, dont le rayon de courbure du profil de la partie centrale de sa surface convexe est plus petit que l'autre écart de l'aile de la lame. En outre, la surface de formage 9 vetrovosprinimayuschey moins une des lames 7 rainurés aile radiale et perpendiculaire à l'axe de rotation vertical 1.

Les extrémités extérieures de la traverse 10 fournies avec les rouleaux à brides qui sont tout simplement pris en charge sur un anneau de support 5, avec la possibilité de rouler sur elle. Le support annulaire 5 est fixée sur le mât de support 11 (au moins trois).

Éolienne fonctionne comme suit. En présence de vent, sur des éléments de vetrovosprinimayuschih 2, avec la direction du vent 0-180 ° il y a des forces aérodynamiques qui font tourner le moteur de l'arbre (axe vertical de rotation), depuis la surface des ailes fendues, se déplaçant dans le vent, une traînée aérodynamique inférieure. Ainsi, dans le noyau fendu, il y a les ailes des forces aérodynamiques supplémentaires en fonction des propriétés de l'aile à fentes qui augmentent les forces aérodynamiques agissant sur les pales en 1.7-2 fois par rapport à la lame unique - classique.

Interaction vetrovosprinimayuschih éléments 2 avec le vent présenté à la figure 3, 4 à différents angles de rotation de l'axe de rotation vertical 1.

Il résulte des dessins que l'unité de lame est entraînée en rotation entre 0 ° et presque 180 ° force aérodynamique résultante est retenue sur l'élément de vetrovosprinimayuschem.

L'augmentation du nombre de lames dans les éléments de vetrovosprinimayuschih plus de trois ne ferait que réduire l'efficacité de la turbine éolienne.

En tournant les éléments de vetrovosprinimayuschih de 0 ° à 180 ° pratiquement enregistré la force aérodynamique résultante sur elle.

La présence de la bague de support 5, renforcé par au moins trois mâts de support 11 fournit la décharge presque complète et traverse l'axe de rotation vertical de l'éolienne à un moment de basculement du vent toute force.

L'axe de rotation de l'arbre de rotation vertical 1 est transmis au générateur d'énergie électrique 6 avec de l'électricité.

Ainsi, la conception proposée permet à l'éolienne pour augmenter vetroeffektivnost près de 3,2 fois en comparaison avec le classique et l'amener à une valeur de de 0,65 à 0,75.

REVENDICATIONS

1. turbine éolienne comprenant une roue éolienne à axe vertical, pourvu d'au moins trois éléments de vetrovosprinimayuschimi collés avec traverses radiales fixes sur l'axe vertical perpendiculaire à celui-ci, dans lequel les extrémités extérieures de la traverse sont tout simplement pris en charge sur un support annulaire, en outre, roue éolienne montée pour l'interaction avec un générateur d'énergie électrique, caractérisé en ce que chaque élément vetrovosprinimayuschy est réalisé sous la forme d'une aile à fentes comprenant au moins deux lames parallèles, le profil en coupe transversale qui lui confère une forme convexe en forme de croissant dans le sens de rotation de l'hélice et les surfaces de vetrovosprinimayuschih latérales concaves, la largeur et la longueur des pales l'augmentation de l'aile à fentes de sa surface qui reçoit le vent ne sont pas moins de 5% de la taille de la, la section transversale adjacente inférieure de la plupart des lames chaque aile fendue formée en forme de goutte-like pour lequel le rayon de courbure du profil de la partie centrale de sa surface convexe est plus petit que les autres lames aile fendue.

2. Eolienne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de la vetrovosprinimayuschey de surface inférieure à fente radiale de la pale de voilure et perpendiculaire à l'axe de rotation vertical.

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Date de publication 11.01.2007gg