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invention
Fédération de Russie Patent RU2296881

PROCÉDÉ DE CONVERSION DE DISPOSITIF DE CONVERSION DE L'ÉNERGIE ET ​​DE L'ENVIRONNEMENT énergie FLOW POUR SA MISE EN OEUVRE (VARIANTES)

CONVERSION MÉTHODE DE L'ENERGIE ENVIRONNEMENT DE DÉBIT
Et dispositif de conversion d'énergie POUR SA MISE EN OEUVRE (VARIANTES)

Nom de l'inventeur: Dubovskii Leonid Y. (RU); Valery Mihalap
Le nom du titulaire du brevet: Dubovskii Leonid Y. (RU); Valery Mihalap
Adresse de correspondance: 197227, Saint - Pétersbourg, et / I 405, SA Voropaï
Date de début du brevet: 22.11.2004

L'invention concerne un procédé et un moyen destiné à convertir les flux d'énergie de la nature physique différente, tels que le vent ou l'eau. Dispositif de conversion d'énergie fonctionne dans une structure d'arbre renforcée comprenant au moins deux surfaces en mouvement, ou deux en rotation et deux surfaces en mouvement, après quoi le dispositif de conversion d'énergie dans l'écoulement de fluide, l'orientation de l'arbre et les surfaces planes de la structure le long de l'écoulement du milieu, fournir un mouvement ou respectivement, le déplacement et la rotation des surfaces dans deux directions opposées l'une à l'autre, en même temps, en raison de la formation sur ces surfaces fournissent un modèle rotatif dispositif de conversion d'énergie de pression différentielle, l'arbre duquel l'énergie manger. En raison de la différence de pression sur les deux surfaces par rapport à l'axe diamétral de l'élément rotatif comportant les forces de levage dirigées dans des directions opposées, ce qui conduit à la rotation de l'arbre à partir duquel la puissance de sortie est donnée. L'invention fournit une efficacité accrue de l'installation en permettant un travail commun de plusieurs éléments de conversion d'énergie, ce qui conduit à une utilisation plus efficace du flux d'énergie de la nature physique différente du milieu, qui peut être un flux de vent ou de débit d'eau.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé et des moyens pour faire varier le flux d'énergie dans la nature physique de la conversion d'énergie d'écoulement dans des dispositifs de conversion de mouvement et de l' énergie de rotation peut être utilisée pour enrouler ou de l' énergie d'écoulement d'eau.

Pour évaluer la nouveauté et l'activité inventive du premier objet indépendant de la solution revendiquée, on considère un certain nombre de moyens techniques connus de but similaire.

procédé connu en utilisant l'énergie d'écoulement de fluide en convertissant l'énergie d'écoulement de fluide en rotation de dispositif de conversion d'énergie de mouvement réalisé sous la forme d'fortifiée sur les structures arbre comprenant deux surface installée dans l'écoulement de fluide à partir de l'orientation de l'arbre rotatif et fait face le long de l'écoulement du fluide, selon ce qui permet la rotation des surfaces en forme lecteur de disque dans deux directions opposées l'une à l'autre, en même temps, en raison de la formation sur ces surfaces, la pression différentielle et soulevez permettre dispositif de conversion d'énergie de conception de rotation, voir. RU 2124649.

Dans le plus grand nombre de caractéristiques similaires et les résultats obtenus dans leur utilisation de cette solution est choisie comme un prototype du premier objet indépendant de l'invention revendiquée.

Les inconvénients du prototype est le manque d'efficacité de l'écoulement du milieu de conversion d'énergie, en particulier l'énergie éolienne.

L'invention vise à améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie d'un fluide de nature physique différente en utilisant un effet de pression différentielle sur la mise en rotation et les surfaces placées dans le dispositif de conversion d'énergie d'écoulement du fluide en mouvement.

L'essence du premier objet indépendant de l'invention revendiquée est exprimée dans la combinaison suivante de caractéristiques essentielles nécessaires pour atteindre cet objectif.

Procédé d'énergie d'écoulement en convertissant l'énergie d'écoulement de fluide en rotation de dispositif de conversion d'énergie de mouvement est caractérisé en ce que le dispositif de conversion d'énergie fonctionne dans un trempé à l'arbre de construction comprenant au moins deux déplacement ou deux en rotation et deux déplaçant la surface, après quoi le dispositif de conversion d'énergie en courant l'environnement, centrant son axe et le plan de la structure le long du flux des surfaces moyennes, permettent le mouvement ou, respectivement, le déplacement et les surfaces en rotation dans deux directions opposées l'une à l'autre, en même temps, en raison de la formation sur ces surfaces de pression différentielle permettent dispositif de conversion d'énergie de conception de rotation, dont l'arbre effectuer l'énergie manger.

Pour évaluer la nouveauté et inventive des objets revendiqués d'autres solutions indépendantes considèrent un certain nombre de moyens techniques connus de but similaire.

plante connue qui comprend deux cadres reliés à un angle associé au support à la pièce jointe à l'ensemble de support central, une hélice montée sur les montants de châssis, supportant le chariot. Selon l'invention, le cadre est muni de charnières montées dans l'unité de support central, et ont des dispositifs de guidage et de synchronisation de l'appareil, voir. Brevet russe №2187019, F03D 5/04 2001 g. Inconvénient de ce dispositif est la position latérale du stator par rapport au type d'arc roues éoliennes que, sous précipitation, des phénomènes de givrage conduit à la possibilité de poussière remplissant l'espace d'air avec des corps étrangers, tels que de la glace, ce qui, à son tour, perturbe le fonctionnement normal de l'installation, y compris la possibilité de blocage mécanique de l'hélice.

Connu roue éolienne comprenant une lame ayant un profil aérodynamique, et l'arbre de rotation horizontal. L'un des paramètres de base permettant d'évaluer le degré de perfection de l'aile, est sa qualité aérodynamique, ce qui indique combien de fois un angle d'attaque de la force de portance de l'aile supérieure à la force de sa résistance latérale donnée. L'amplitude de la qualité aérodynamique dépend en grande partie des caractéristiques géométriques de l'aile. Ainsi, la force de portance de l'aile à un débit d'air donné est augmentée en augmentant la circulation le long du profil de l'aile, qui peut être obtenue en augmentant la courbure. Cependant, avec l'augmentation de courbure du profil de l'aile de sa qualité aérodynamique diminue à mesure que le coefficient traînée augmente plus rapidement que le coefficient de portance, voir. L.H.Kokunina. Principes de l'Ecoulement. M:. Transport, 1982, p.54. Capacité de levage de cette conception de l'aile peut être augmentée que par l'augmentation de l'envergure. Les inconvénients de la roue éolienne ayant un rotor de type lame, un grand diamètre, ce qui nécessite des structures de support élevées, insuffisamment haut rendement, haut coefficient de traînée.

Connu roue éolienne, comprenant un arbre horizontal et monté sur celui-ci un élément rotatif qui se présente sous la forme de deux disposés coaxialement avec possibilité de rotation synchrone en relation opposée à l'autre direction du disque d'entraînement, un axe de rotation qui est perpendiculaire à l'arbre horizontal, et le corps annulaire le long de cercles disques avec des intervalles sur les surfaces entraîne un arbre horizontal et est maintenu dans l'espace entre les disques sur un axe diamétral et est couplé de manière rigide à un plan de rotation fixe coaxial disque annulaire du carter d'entraînement, voir. №2124649 brevet russe. Cette hélice lors de l'actionnement en rotation des disques d'entraînement et en le plaçant dans le flux du vent crée une force de portance due à la différence de pression autour des surfaces extérieures coaxiales tournant en sens inverse par rapport à l'autre des moyens de disques d'entraînement et la présence de l'enveloppe annulaire élimine la pénétration de l'écoulement du vent dans l'espace entre les disques, qui Il créerait un ascenseur obstacle de l'événement.

Dans le plus grand nombre de caractéristiques similaires et les résultats obtenus dans leur utilisation de cette solution est choisie comme un prototype pour d'autres objets indépendants de l'invention revendiquée.

Les inconvénients du prototype est le manque de rigidité des éléments rotatifs, ce qui conduit au cours des vibrations de leurs parties périphériques et de sortie à l'extérieur du boîtier, ce qui conduit à l'entrée d'air dans l'espace entre les disques, ce qui crée une augmentation levée d'obstacle qui perturbe le fonctionnement normal de l'installation.

Le but de l'invention est de fournir un des éléments de structure en rotation de rigidité accrue, ce qui améliore la fiabilité et l'efficacité de la plante entière.

L'essence du deuxième objet indépendant de l'invention revendiquée est exprimée dans la combinaison suivante de caractéristiques essentielles nécessaires pour atteindre cet objectif.

Dispositif de conversion d'énergie pour réaliser le procédé décrit ci-dessus, comprenant orienté le long du flux de l'arbre support et fixé sur celui-ci l'élément de conversion d'énergie réalisé sous la forme de deux disques d'entraînement coaxiaux sont montés pour une rotation synchrone en relation opposée à l'autre direction, l'arbre étant positionné dans l'espace entre les disques et connecté un couvercle de protection annulaire attachée dans des trous ou des surfaces périphériques des disques, caractérisé en ce que les roues sont sous la forme d'une base plate et une partie extérieure convexe qui sont placés à l'intérieur des raidisseurs en volume.

En outre, un deuxième aspect indépendant de l'invention présente un certain nombre de caractéristiques facultatives qui caractérisent certains cas particuliers, les formes spécifiques de réalisation de la matière, à savoir:

- Convex partie de disque externe et sont formées agrégat d'éléments annulaires de diamètres différents et des nervures transversales étape formée;

- Les parties extérieures convexes sont formées comme des disques de surfaces de second ordre;

- La surface de la partie extérieure du second ordre du disque formé par une pluralité d'éléments annulaires ou radiale;

- Un dispositif muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire sous la forme de deux disques d'entraînement coaxiaux sont montés pour une rotation synchrone en relation opposée les uns aux autres directions de l'élément analogue principal de conversion d'énergie et mettre en relation, de sorte que les synchrones axes des unités de rotation supplémentaire l'élément de conversion d'énergie est décalé par rapport à l'axe de rotation des entraînements synchrones de l'élément principal de conversion d'énergie;

- Chaque élément de conversion d'énergie supplémentaire est munie d'un boîtier. empêchant l'accès au support de disque à la moitié la plus proche de l'arbre;

- Un dispositif muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire sous la forme de deux disques d'entraînement coaxiaux sont montés pour une rotation synchrone en relation opposée à l'autre des directions de l'élément analogue principal de conversion d'énergie et placé en relation avec lui, de sorte que l'axe des unités de rotation synchrone l'élément de conversion d'énergie supplémentaire est perpendiculaire à l'axe de rotation des entraînements synchrones de l'élément principal de conversion d'énergie.

L'essence de la troisième indépendamment de l'objet de l'invention revendiquée est exprimée dans la combinaison suivante de caractéristiques essentielles nécessaires pour atteindre cet objectif.

Dispositif de conversion d'énergie pour réaliser le procédé décrit ci-dessus, comprenant orienté le long du flux de l'arbre support et fixé sur celui-ci l'élément de conversion d'énergie, caractérisé en ce que l'élément de conversion d'énergie est formé par deux courroies sans fin en rotation dans des tambours d'entraînement respectifs et montés dans le même plan avec possibilité de déplacement simultané le long de l'arbre directions opposées par rapport à l'autre, ledit arbre étant placé dans l'espace entre les courroies sans fin.

En outre, un troisième aspect indépendant de l'invention présente un certain nombre de caractéristiques facultatives qui caractérisent certains cas particuliers, les formes spécifiques de réalisation de la matière, à savoir:

- Un dispositif muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément de conversion d'énergie similaire et un ensemble principal par rapport à lui de telle sorte que le plan de déplacement des courroies sans fin synchronisé élément de conversion d'énergie supplémentaire est déplacée par rapport au plan de déplacement des courroies sans fin synchrones de l'élément principal de conversion d'énergie.

La solution technique revendiquée est nouvelle, de sorte que tous les projets annoncés sont caractérisés par un seul concept inventif et la disponibilité de nouveaux ensembles de fonctionnalités non disponibles dans les solutions techniques de l'art antérieur.

Le résultat technique immédiat qui peut être obtenue en mettant en oeuvre la combinaison revendiquée des fonctionnalités est d'augmenter les éléments de conversion d'énergie de rigidité et d'augmenter l'efficacité de l'installation dans son ensemble, en permettant le travail collaboratif de plusieurs éléments de conversion d'énergie, ce qui conduit à une utilisation plus efficace du flux d'énergie du fluide diverses nature physique, qui peut être l'écoulement du vent ou de débit d'eau.

Ce qui précède permet de reconnaître la solution technique revendiquée satisfait au critère de «activité inventive».

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 montre une coupe transversale A-A de l'élément de conversion d'énergie du disque, la figure 2 - la coupe B-B de la figure 3 - une vue de l'élément de conversion d'énergie entraîne synchrone plan de rotation coïncident Fig 0,4 - de même, mais avec le changement de manière symétrique la position des axes de rotation du disque dans un plan perpendiculaire au plan de rotation synchrone, le 5 - possibilité d'installer des éléments de conversion d'énergie supplémentaire, ce qui entraîne l'axe de rotation synchrone est décalé par rapport à l'axe d'arbre de l'élément principal de conversion d'énergie; 6 - En variante à l'installation supplémentaire de l'élément de conversion d'énergie, l'axe de rotation des entraînements synchrones, qui se trouve sur l'axe de l'élément de conversion d'énergie de l'arbre principal, dans lequel le plan de rotation de l'élément supplémentaire de conversion d'énergie des entraînements synchrones est décalé par rapport au plan de rotation des entraînements synchrones à l'élément principal de conversion d'énergie; 7 - vue A de la figure 6, la figure 8 - une réalisation de l'élément de conversion d'énergie sous la forme de deux courroies sans fin, la figure 9 - variante avec une installation supplémentaire de rotation d'élément de conversion d'énergie, le plan de déplacement des courroies sans fin synchronisé qui est décalé par rapport au plan de la synchronisation déplacer les courroies sans fin de l'élément principal de conversion d'énergie.

Dispositif de conversion d'énergie comprenant l'environnement en aval de l'arbre 1 orienté et fixé sur celui-ci en rotation l'élément de conversion d'énergie qui est configurée sous la forme d'coaxialement deux arbre d'entraînement 2. Le disque 1 est placé dans l'espace entre les disques 2 et relié au couvercle de protection annulaire 3, enrichi avec des lacunes des surfaces périphériques 2. les disques disques 2 sont sous la forme d'un fond plat 4 et une partie extérieure convexe et monté par rapport à l'autre de façon que leurs bases en regard. la partie de disque externe convexe 2 peut être formée en gradins et une pluralité d'éléments annulaires formés de différents diamètres 5 et nervures transversales portions 6. Les disques convexes externes 2 peuvent être formées en tant que surfaces de deuxième degré, qui peuvent être formés ou d'une pluralité d'éléments radiaux annulaires.

L'appareil peut être muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément de conversion d'énergie similaire et un ensemble principal par rapport à lui de telle sorte que l'axe de rotation des entraînements synchrones énergie supplémentaire élément de conversion 7 est déplacé par rapport à l'axe de rotation des entraînements synchrones, deux des éléments principaux de conversion d'énergie. L'appareil peut être muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait similaire vetropriemnomu élément principal et fixé par rapport à lui de telle sorte que l'axe de rotation des entraînements synchrones énergie supplémentaire élément de conversion 8 est situé perpendiculairement à l'axe de rotation des entraînements synchrones, deux des éléments principaux de conversion d'énergie.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de conversion d'énergie comporte un élément rotatif de conversion d'énergie qui est configurée sous la forme de deux tambours rotatifs d'entraînement respectifs des courroies sans fin 9 prévus dans le même plan que la possibilité de déplacement simultané en relation opposée les uns aux autres directions, l'arbre 1 est situé dans l'espace entre les courroies sans fin 9. une telle option d'installation peut être pourvue d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément vetropriemnomu analogue principal et fixé par rapport à lui de sorte que le plan du mouvement synchrone des bandes sans fin 10 de l'élément de conversion d'énergie supplémentaire est décalé par rapport au plan du mouvement synchrone des courroies sans fin 9 de l'élément principal de conversion d'énergie.

La méthode revendiquée de conversion d'énergie d'écoulement de fluide en utilisant le dispositif revendiqué est réalisé comme suit.

Lorsqu'elle est activée, la rotation de l'élément de conversion 2 énergie du disque d'entraînement et en le plaçant dans un courant d'écoulement de fluide créé par l'élévateur par la différence de pression autour des surfaces extérieures de faire tourner de manière coaxiale dans des sens opposés par rapport à l'autre des disques d'entraînement 2. La présence du logement annulaire 3 permet d'éliminer la pénétration de l'écoulement du vent dans l'espace entre les disques 2, ce qui créerait l'apparence d'un ascenseur d'obstacles. Au- dessus des deux moitiés des surfaces extérieures des deux disques qui tournent en direction de l' écoulement du vent, des zones de basse pression P 1 sont formés, et sur deux autres moitiés des surfaces extérieures des deux disques, qui sont mis en rotation par la direction d'écoulement, forment haute pression région P2. En raison de la différence de pression sur les deux surfaces par rapport à l'axe diamétral de l'élément rotatif ayant la force de levage F, dirigée dans des directions opposées, ce qui conduit à l'axe de rotation 1, à partir de laquelle la puissance de sortie est donnée.

La force de levage peut être déterminée en utilisant l'équation de Bernoulli, qui établit la communication entre la vitesse et la pression dans le flux d'air, et en ajoutant la force agissant sur les surfaces extérieure et intérieure coaxiales disques 2. De même, la force de soulèvement est générée sur les surfaces d'entraînement en rotation des courroies sans fin 9 en rotation.

2 roues de raidissement peuvent être réalisés sous la forme d'une base plane 4 et une partie extérieure convexe qui peut être formé d'une pluralité d'éléments annulaires de diamètre différent 5 et 6 nervures.

Pour augmenter l'efficacité du dispositif d'énergie de fluide peut être muni d'un (ou plusieurs) élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément analogue principale de conversion d'énergie.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de conversion d'énergie comporte un élément rotatif de conversion d'énergie qui est configurée sous la forme de deux tambours rotatifs d'entraînement respectifs des courroies sans fin 9 prévus dans le même plan que la possibilité de déplacement simultané en relation opposée les uns aux autres directions, l'arbre 1 est situé dans l'espace entre les courroies sans fin 9. une telle option d'installation peut être pourvue d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément vetropriemnomu analogue principal et fixé par rapport à lui de sorte que le plan du mouvement synchrone des bandes sans fin 10 de l'élément de conversion d'énergie supplémentaire est décalé par rapport au plan du mouvement synchrone des courroies sans fin 9 de l'élément principal de conversion d'énergie.

Possibilité d'application industrielle de la solution technique revendiquée est hors de doute, puisque dans tous les cas, l'installation indiquée peut être réalisée en utilisant des technologies et des équipements connus.

L'invention améliore l'efficacité de l'opération dans son ensemble en permettant le travail conjoint de plusieurs éléments de conversion d'énergie, ce qui conduit à une utilisation plus efficace du flux d'énergie de la nature physique différente du milieu, qui peut être un flux de vent ou de débit d'eau.

REVENDICATIONS

1. Procédé d'utilisation de l'énergie d'écoulement du fluide à travers la conversion d'énergie en rotation de dispositif de conversion d'énergie de mouvement, caractérisé en ce que le dispositif de conversion d'énergie fonctionne dans une structure renforcée pour un arbre comportant au moins deux déplacer et faire tourner deux ou deux surfaces en mouvement, puis établir dispositif de conversion d'énergie dans l'écoulement de fluide, l'orientation de son axe et la surface plane de la structure le long de l'écoulement du milieu, à condition que le déplacement ou, respectivement, le déplacement et la rotation des surfaces dans deux directions opposées l'une à l'autre, en même temps, en raison de la formation sur ces surfaces de pression différentielle permettent dispositif de conception de conversion d'énergie de rotation, l'arbre duquel l'énergie manger.

2. Le dispositif de conversion d'énergie pour réaliser le procédé, comprenant un arbre orienté le long de l'écoulement du fluide et fixé sur celui-ci l'élément de conversion d'énergie réalisé sous la forme de deux disques d'entraînement coaxiaux sont montés pour une rotation synchrone dans des directions opposées par rapport à l'autre, ledit arbre étant placé dans l'espace entre les disques et relié à l'enveloppe de protection annulaire fixé à intervalle périphérique à la surface du disque, caractérisé en ce que les roues sont sous la forme d'une base plate et une partie extérieure convexe qui sont placés à l'intérieur des raidisseurs en volume.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie extérieure convexe du disque et sont formées ensemble des éléments annulaires de diamètres différents et des raidisseurs transversaux étape formée.

4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties extérieures convexes sont formées sous forme de disques de surface de deuxième ordre.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface extérieure du second ordre, un ensemble de parties de disques annulaires formés d'éléments radiaux ou.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu 'il est muni d'au moins un élément supplémentaire de conversion d'énergie de rotation sous la forme de deux disques d'entraînement disposés coaxialement et sont montées pour une rotation synchrone dans des directions opposées par rapport à l'autre de façon similaire à l'élément principal de conversion d'énergie, et définir par rapport à lui de telle sorte que l'axe de rotation de l'élément supplémentaire de conversion d'énergie des entraînements synchrones est décalé par rapport à l'axe de rotation des entraînements synchrones de l'élément principal de conversion d'énergie.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque élément supplémentaire est prévu avec une couverture de conversion d'énergie en empêchant l'accès à la moitié du disque support la plus proche de l'arbre.

8. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu 'il est muni d'au moins un élément supplémentaire de conversion d'énergie de rotation sous la forme de deux disques d'entraînement disposés coaxialement et sont montées pour une rotation synchrone dans des directions opposées par rapport à l'autre de façon similaire à l'élément principal de conversion d'énergie, et placé par rapport à lui de telle sorte que l'axe de rotation de l'élément supplémentaire de conversion d'énergie des entraînements synchrones est perpendiculaire à l'axe de rotation des entraînements synchrones de l'élément principal de conversion d'énergie.

9. Dispositif de conversion d'énergie pour réaliser le procédé comprenant orientée vers l'écoulement du fluide le long de l'arbre et fixé à elle élément de conversion d'énergie, caractérisé en ce que l'élément de conversion d'énergie est formé par deux courroies sans fin en rotation dans des tambours d'entraînement respectifs et montés dans le même plan avec possibilité de déplacement simultané le long de l'arbre dans des directions opposées par rapport à l'autre, ledit arbre étant placé dans l'espace entre les courroies sans fin.

10. selon la revendication 9, dans lequel le dispositif est qu'il est muni d'au moins un élément de conversion d'énergie de rotation supplémentaire fait élément de conversion d'énergie similaire et un ensemble principal par rapport à lui de telle sorte que le plan de déplacement des courroies sans fin supplémentaire élément de conversion d'énergie synchrone est décalé par rapport au plan synchrones, des courroies sans fin se déplacent l'élément de conversion d'énergie primaire.

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Date de publication 10.04.2007gg