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invention
Fédération de Russie Patent RU2084695

DISPOSITIF DE vague ENERGY CONVERSION dans l'énergie de dispositif de mouvement mécanique ET WAVE POWER

DISPOSITIF DE vague ENERGY CONVERSION dans l'énergie de dispositif de mouvement mécanique ET WAVE POWER

Nom de l'inventeur: Egorkin Yuri Y.
Le nom du titulaire du brevet: Egorkin Yuri Y.
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 28.05.1993

Utilisation: hydraulique et peut être utilisé pour le stockage et l'énergie mécanique ou électrique en tant que moteur pour les véhicules marins. Le dispositif de conversion d'énergie d'onde comprend deux parois verticales reliées rigidement au moyen d'éléments transducteurs disposés l'un au dessus de l'autre et formées lame plate d'un profil d'aile, celle-ci sont incurvées et sont situées de manière symétrique et spéculaire par rapport au plan horizontal sous un angle aigu à celle-ci , avec leurs surfaces convexes se faisant face pour former un canal conique plat et lisse, les extrémités et les parois latérales sont fixées à fermer, à chaque passage successif est configuré comme un prolongement de la précédente. La centrale houlomotrice comporte un réservoir flottant cylindrique partiellement remplie d'eau, le tube central traversant axialement la partie centrale du fond de la cuve et l'extrémité ouverte immergée dans l'eau, de l'arbre central traversant axialement le tube fixe et fixé au fond, éventuellement avec l'aide de l'ancre avec la main du réservoir externe, un peu en dessous de sa surface supérieure est fixé un dispositif pour convertir l'énergie des vagues avec la paroi verticale annulaire, l'intérieur du réservoir est divisé par une paroi solide étendant radialement dans plusieurs secteurs, et à l'intérieur du tube est fixé sur l'arbre fixe pour rotation autour d'un axe vertical du réservoir du tube arbre de prise de force, qui spirale lames sont fixées, avec le tuyau et l'arbre tubulaire à travers un système de liaisons rigides et les paliers sont reliés entre eux avec la possibilité de rotation relative.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à un hydro - électrique et peut être utilisée pour produire et accumuler l'énergie mécanique ou électrique dans un moteur pour des véhicules marins en convertissant l'énergie des vagues.

Connu centrale d'onde (demande URSS N 1451326, F 03 13/12, opubl.1989), dans lequel le corps flottant subit de tangage et de remplir partiellement avec le fluide se déplace le bord plat du flotteur situé à l'intérieur du boîtier. Ce mouvement est transmis à travers l'élément flexible à l'arbre de prise de force, et celui-ci entraîne le générateur électrique.

L'inconvénient de cette solution technique est la faible efficacité de conversion d'énergie action des vagues en énergie du mouvement du flotteur en raison de ses propriétés d'inertie.

Un dispositif pour générer de l'énergie par l'action des vagues (brevet US N 4843250, F 03 B 13/12, obpubl. 1990), qui comprend un réservoir flottant cylindrique capable de se balancer sur les vagues. A l'intérieur du réservoir près de la surface supérieure des rails périphériques installés montés sur les parois latérales du réservoir, et le réservoir est l'axe de rotation de l'axe fixe qui est perpendiculaire solidaire des bras présentant à leurs extrémités des charges et des rouleaux, des rouleaux le long des rails. Dans ce cas, l'énergie des vagues en faisant tourner la cuve, est convertie en énergie du mouvement vibratoire du levier qui est à travers l'axe de rotation et la pompe hydraulique est transféré au générateur électrique.

Les inconvénients de ce dispositif sont faibles rendement de conversion de l'énergie des vagues dans l'énergie vibratoire, la complexité injustifiée de la conception.

Connu centrale d'onde (certificat d'auteur URSS N 1402705, F 03 B 13/22, publ., 1988) (prototype), comprenant un corps flottant placé en elle un des dispositifs électriques et informatiques, disposés concentriquement arbres verticaux intérieurs et extérieurs, deux roues à pales ayant un profil d'aile symétrique en rotation, tandis que les roues sont fixées sur les arbres intérieur et extérieur, respectivement, qui sont reliés au générateur électrique et pouvant être mis en rotation dans des directions opposées.

Les inconvénients de ce dispositif sont: la complexité de conception en raison de la nécessité d'utiliser des dispositifs qui fournissent l'installation asymétrique des lames rotatives, la faible efficacité du dispositif en raison de la faible vitesse relative du mouvement de l'eau par rapport aux lames, l'impossibilité de l'accumulation de l'énergie des vagues.

puissance connue d'onde (demande de brevet japonais N 63-32987, F 03 B 13/24, publ., 1989 YG) (prototype), qui comprend un flotteur creux annulaire flottant sur une surface d'eau, un conduit central traversant axialement la partie centrale du flotteur et une extrémité ouverte immergé dans l'eau, pnevmoturbogenerator disposé dans un tuyau et entraîné par le flux d'air dans le tube résultant en raison du déplacement vertical du flotteur par l'action des vagues.

Les inconvénients d'un tel dispositif sont une faible efficacité, en raison de la prise de force nécessaire directement du flux d'air absence d'accumulation de l'énergie des vagues, ce qui conduit à des irrégularités du processus de conversion d'énergie.

La tâche à résoudre par la présente invention est d'éliminer ces inconvénients, à savoir: accroître l'efficacité de la conversion de l'énergie des vagues, l'accumulation sous la forme de l'énergie des vagues d'énergie mécanique, assure la conversion uniforme de l'énergie des vagues, l'expansion de l'utilisation de l'appareil, y compris son utilisation en tant que moteur pour les véhicules marins.

Ce but est atteint en ce que le dispositif destiné à convertir l'énergie des vagues, qui comprend deux parois verticales reliées rigidement au moyen d'éléments transducteurs disposés l'un au dessus de l'autre et formées lame plate d'un profil d'aile, les profilés sont courbes et sont situés de manière symétrique et spéculaire par rapport au plan horizontal selon un angle aigu à celle-ci, ainsi que leurs surfaces convexes face à l'autre pour former un canal conique plat en douceur, et les extrémités latérales des parois étroitement fixées à chaque canal successif formé dans le prolongement de la précédente.

Les parois verticales et les extrémités latérales des profilés sont en forme d'arc, avec une largeur moyenne croissante des profilés en leur extrémité, et à partir de la chaîne précédente à la suivante. En outre, les parois verticales peuvent être formés comme des anneaux cylindriques coaxiales, et la paroi extérieure de la partie centrale est formée avec une tronçons de conduite égale hauteur la plus basse en hauteur plat d'incision annulaire ayant la forme de segments d'anneau et les parois sont reliées de manière rigide à un arbre tubulaire attaché avec fixé de manière rotative sur l'arbre vertical.

Outre korma, cet objet est atteint en ce que l'extrémité ouverte de l'usine houlomotrice comprenant un réservoir flottant cylindrique partiellement rempli d'eau, le tube central traversant axialement la partie centrale du fond de la cuve et immergé dans l'eau, la partie centrale al fixe traversant axialement tube et fixée sur le fond, éventuellement par l'intermédiaire d'un point d'ancrage depuis l'extérieur de la cuve légèrement au-dessous de la surface supérieure est monté un dispositif pour convertir l'énergie des vagues avec la paroi verticale annulaire à l'intérieur du réservoir est divisé par une paroi pleine prolongeant radialement en plusieurs secteurs, à l'intérieur du tube monté sur un arbre solidaire en rotation autour de l'axe vertical de l'arbre de prise de force réservoir tubulaire, qui sont fixées des lames en spirale, avec le tuyau et l'arbre tubulaire à travers un système de liaisons rigides et les paliers sont reliés entre eux avec possibilité de rotation relative.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 illustre un dispositif avec des parois verticales parallèles et l'élément de conversion identiques, la Figure 2 dispositif avec des parois verticales et cambrés à élargir les éléments d'extrémité du dispositif de la figure 3 avec cylindrique coaxiale verticale et la transformation des éléments ayant forment des segments d'anneau 4 schéma d'interaction des éléments de conversion par rapport à leur faire osciller latéralement un liquide dans la figure 5, la station de l'énergie des vagues, et la figure 6 un schéma pour expliquer le principe d'une centrale houlomotrice.

DISPOSITIF DE vague ENERGY CONVERSION dans l'énergie de dispositif de mouvement mécanique ET WAVE POWER
DISPOSITIF DE vague ENERGY CONVERSION dans l'énergie de dispositif de mouvement mécanique ET WAVE POWER

Sur une paroi verticale des éléments de conversion fixé de manière fixe 2. Si les éléments de conversion 2 sont identiques et de forme rectangulaire, ils sont fixés sur les parois verticales parallèles (1); si deux éléments de conversion ont des extrémités latérales en forme d'arc de ses aubes 4 et portées à l'expansion, ils sont fixés sur les parois verticales de la arquée (2); si des éléments de conversion 2 ont une forme de segment d'anneau, ils sont fixés sur les parois coaxiales cylindriques verticaux (Fig. 3, sur cette figure., pour plus de simplicité, montre une partie de l'appareil).

L'élément de conversion 3 est composé de deux lames planes simplifié 4, qui sont reliés par trois liaisons rigides, de sorte qu'entre les surfaces convexes des ailettes se faisant face, le canal se rétrécissant est formé à plat avec une faible résistance d'entrée. des éléments de conversion 2 sont fixés aux parois verticales 1 de telle sorte que l'extrémité d'un élément se trouve entre les lames plus tard, et entre les lames supérieures de deux éléments adjacents, ainsi qu'entre la partie inférieure, il y a un écart, dont la taille est comparable à la moitié de la distance entre les lames de l'élément de conversion, dans lequel les éléments sont montés sur les parois sans former des écarts entre la paroi et les extrémités latérales des lames.

Le connecteur coaxial de l'appareil avec des parois verticales (3) cylindrique, une paroi intérieure est reliée de manière rigide aux raccords tubulaires 7 de l'arbre de prise de force 6 qui est monté à rotation autour d'un axe commun des parois cylindriques sur l'arbre fixe 3, ou fixé au fond, éventuellement avec l'aide de ancre, ou dans un dispositif flottant, soit en utilisant les deux. La paroi externe 1 a une forme cylindrique annulaire hauteur de la fente médiane égale à la hauteur de la partie la plus étroite du canal entre les lames plates de l'élément de conversion.

La centrale d'onde (5) à la surface cylindrique de la cuve 10 sont montés flottant éléments de conversion 2 ayant la forme d'un segment annulaire, sans la formation d'interstices entre la surface et les faces latérales des aubes 4 et les extrémités opposées des éléments latéraux 4 d'ailettes 2 fixé paroi verticale cylindrique 1, réunion au milieu de la fente annulaire. La surface de la cuve 3 par des parois verticales solides divisant la cavité intérieure en plusieurs secteurs, le réservoir est relié à un tube 9 présentant la première section 12 avec une faible résistance d'entrée. Le tuyau 9 en liaisons rigides 7 par l'intermédiaire de paliers 14 reliés à la prise de force tubulaire 6, qui sont des lames en spirale 13 et d'un arbre tubulaire fixe monté rotatif autour de l'axe du récipient par un arbre fixe 5 qui est fixé sur le fond. Système de fixation prévoit la possibilité de rotation par rapport l'arbre de prise de force 9 et le tuyau passant à travers le fond de la cuve 11.

Les éléments 2 sont fixés sur la surface du réservoir en dessous de son bord supérieur à un niveau tel que les ondes déversant au-dessus de la lame supérieure 4 est pas coulé à travers le bord de la cuve, avec le même degré d'état dû à un réservoir d'immersion dans l'eau. Le tuyau 9 par rapport au réservoir 10 est positionné de telle sorte que son extrémité supérieure est à un niveau qui se situe au-dessous du niveau de la mer, elle ne pas exclure la possibilité que l'extrémité supérieure du tube 9 est disposé au niveau du fond du réservoir et les flotteurs réservoir de flottaison fixé sur la surface elle dépend de la taille du réservoir et le mode de fonctionnement.

Dispositif pour convertir l'énergie des vagues fonctionne comme suit.

onde incidente sur le dispositif provoque un mouvement oscillatoire du liquide par rapport au dispositif. Dans cette partie dirigé l'écoulement du fluide vers le haut entrant dans la région entre les parois verticales 1, communique avec les lames inférieures 4 éléments de conversion 2 (figure 4, chiffre inférieur.), Tandis qu'une partie du même flux, en contournant les surfaces convexes des parois verticales 1 et circulant sur les bords supérieurs des parois, la lame agit sur l'élément supérieur 2. en outre, les éléments de pales supérieures affecte l'écoulement de fluide causé par le fait qu'une onde ayant des propriétés d'impact, le balayage de la lame supérieure. La composante verticale de la vitesse d'écoulement de l'écoulement de fluide en raison de l'interaction avec les lames supérieure et inférieure 4 éléments de conversion change de direction à l'horizontale (figure 4, figure supérieur.). Le canal plat entre les lames supérieure et inférieure 4 se produit ensuite dans les éléments de conversion dont la vitesse dirigée le long de l'axe horizontal du canal, dans une certaine mesure, augmente d'un élément à. Ainsi, les éléments transducteurs convertissent le déplacement vertical du liquide provoquée par les fluctuations du support par rapport au dispositif, un flux de liquide dirigé horizontalement. En conséquence, le dispositif de sortie est lancée courant de fluide ayant un élan directionnel horizontal afin que la loi de conservation de l'impulsion pour l'unité dans la direction opposée agira la force déterminée par la formule:



où F est la force agissant sur le dispositif;

dynamique fluide P;

- Densité du liquide;

v aire de section du dispositif à canal de sortie;

la vitesse V du fluide.

Ainsi, le dispositif (figures 1 et 2) peut être utilisé comme un moteur pour les véhicules marins.

L'interaction des ondes avec un dispositif ayant une paroi verticale cylindrique (fig. 3) provoque l'écoulement de l'eau circulant dans les éléments de lame formée de canal plat est déchargé tangentiellement à travers la paroi extérieure de la fente annulaire. En conséquence, le couple se produisant tours du dispositif et par conséquent associé de manière rigide l'arbre de prise de force 6 sur l'axe vertical du dispositif à partir de laquelle la rotation est transmise d'une manière quelconque connue de l'eletrogeneratora de l'arbre. Dans ce cas, le dispositif peut être utilisé en tant que centrales électriques portables ou stationnaires est relativement faible puissance de convertir l'énergie des vagues en énergie électrique.

La centrale d'onde fonctionne comme suit.

À la suite de l'action des vagues sur les éléments de transducteur d'unité de lame ayant une paroi verticale cylindrique (5), il agit sur le dispositif de tourbillonnement de couple relié de manière rigide à la cuve 10 autour de son axe vertical. Le liquide ne remplit pas complètement le réservoir à travers des parois verticales continues 8 et commence à tourner, ce qui entraîne une redistribution des pressions (figure 6). La pression près de l'axe de rotation décroît vers les bords du réservoir augmentant proportionnellement au carré de la distance à l'axe de rotation, comme illustré forme de la surface d'un liquide en rotation. Depuis la position initiale lorsque le réservoir est fixe, le niveau de liquide dans le réservoir coïncide avec un niveau de la mer calme, puis à faire tourner le réservoir à proximité de son axe de rotation, directement au-dessus de l'extrémité supérieure du tube 9, le niveau du liquide est au-dessous du niveau de la mer, de sorte que l'équilibre hydrostatique rompu entre profond, non impliqué dans le mouvement de rotation, les couches liquides sous les couches superficielles de la conduite et sur le tuyau. La chute de pression provoquée par la déviation par rapport à l'état d'équilibre hydrostatique, crée le déplacement s'écouler verticalement vers le haut du fluide à travers le tube, qui, agissant sur la spirale des ailettes 13 fixées sur l'arbre de prise de force 6 provoque sa rotation autour d'un axe vertical de la cuve avec l'arbre de rotation transmis générateur électrique. Position de l'arête supérieure du tube 9 par rapport au bord supérieur de la cuve 10, à savoir la distance (6) est déterminée à partir de la forme de la surface de rotation, en fonction du mode de fonctionnement, à savoir la vitesse angulaire de rotation du réservoir et le diamètre du réservoir, le bord supérieur du tube doit correspondre au niveau de la surface inférieure et le bord supérieur du réservoir tournant avec la surface plane supérieure avec la prise en considération que la quantité de liquide qui se trouvait dans le réservoir avant sa rotation. Le degré d'immersion dans le réservoir d'eau, la hauteur H est déterminée dans les mêmes conditions, et les éléments de conversion de niveau des lames de fixation est déterminée en se basant sur le fait que près de la surface extérieure du niveau de liquide de la cuve rotative est abaissée par rapport à un niveau de la mer à plat, à savoir étant donné la hauteur h (noter que la hauteur de lecture est de calme niveau de la mer), avec un dispositif pour convertir l'énergie des vagues est fixé sur la surface du réservoir de telle sorte que l'incision annulaire sur la paroi cylindrique extérieure du dispositif était au niveau h.

Utilisation de l'appareil pour convertir l'énergie des vagues et l'énergie des vagues va augmenter l'efficacité de la conversion de l'énergie des vagues, le stockage de l'énergie sous forme d'ondes d'énergie mécanique, assurant ainsi l'uniformité de la conversion de l'énergie des vagues, élargir le champ d'utilisation de l'appareil, y compris son utilisation en tant que moteur pour les véhicules marins.

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour convertir l'énergie des vagues, qui comprend deux parois verticales reliées rigidement au moyen d'éléments transducteurs disposés l'un au dessus de l'autre et formées lame plate d'un profil d'aile, caractérisée en ce que les profilés sont cintrés et placés de manière symétrique et spéculaire par rapport à un plan horizontal, un angle aigu avec lui, avec leurs surfaces convexes tournées l'une vers l'autre pour former un canal plane doucement conique et les extrémités latérales fixées à proximité des parois, chaque passage successif formé comme un prolongement de la précédente.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois verticales et les extrémités latérales sont en forme d'arc avec un profil des profils de largeur croissante moyenne apportées à la fin de la précédente, et à la suite de la chaîne.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois verticales sont formées comme des anneaux cylindriques coaxiales, et la paroi extérieure de la partie centrale est formée avec une hauteur de fente annulaire égale à la plus petite hauteur des profils de canal plat segments de forme annulaire, et les parois sont fixées rigidement associé à l'arbre tubulaire est fixé de manière rotative sur un arbre vertical stationnaire.

4. La centrale houlomotrice comportant un réservoir flottant cylindrique partiellement remplie d'eau, le tube central traversant axialement la partie centrale du fond de la cuve et l'extrémité ouverte immergée dans l'eau, l'arbre central traversant axialement le tube fixe et fixé au fond peut être par l'intermédiaire de points d'ancrage, caractérisé en ce que le côté extérieur de la cuve, légèrement au-dessous de sa surface supérieure est fixé un dispositif pour convertir l'énergie des vagues avec la paroi verticale annulaire à l'intérieur du réservoir est divisé par une paroi pleine prolongeant radialement dans plusieurs secteurs, et à l'intérieur du tube est fixée à un stationnaire un arbre à rotation autour de l'axe vertical de l'arbre de prise de force réservoir tubulaire, qui sont fixées des lames en spirale, avec le tuyau et l'arbre tubulaire à travers un système de liaisons rigides et les paliers sont reliés entre eux avec possibilité de rotation relative.

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Date de publication 13.01.2007gg