BE898343A

BE898343A - Banki wheel water turbine - has blade profile formed of two elliptical arcs improving efficiency and reducing vibrations and noise

Info

Publication number: BE898343A
Application number: BE9/2678A
Authority: BE
Original assignee: Willot Jean Luc E G
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1984-03-16

Abstract

The turbine consists of curved blades welded into a circular frame to form a cylindrical wheel rotatable about a central axle. The blade profile is formed by two elliptical arcs and gives more progressive loading of the wheel, a reduction in induced vibrations and a reduction of sound level. - The blades are positioned relative to the frame so as to give a 28 deg. entry angle relative to the outer wheel tangent and an outlet angle which is at 12 degs. relative to the wheel radius. The water inlet is a logarithmic spiral, also at an angle of 12 degs.(0/2)

Description

       

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   MEMOIRE DESCRIPTIF dépose à t"appui d'une demande de 
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BREVET D'INVENTION relatifàdesdispositifsd'optimalisation de turbines hydrauliques dérivées de ta roue de Banki 

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La présente demande de brevet d invention est relative à un ensemble de dispositifs qui visent à 
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 optimiser "roue de Banki", également types de turbines roues hydrauliques. 



  Les roues hydrauliques ont été longtemps les seuls dispositifsutilisantlaforcedel'eau. Aujourd'hui,les turbines tendent à remplacer de plus en plus les roues à aubes. 
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  .ependant",ta-R'oue'cTif"Be Banki"présente    Parmi ces dernrërëssimplicité   de   construction, d"utilisation et   de maintenance. 



   Cette roue est constituée d'aubes incurvées,   bilatéralement encastrées   et soudées dans deux fiasques : t'ensemble évoque une cage d'écureuil. 



  Le flux hydraulique, envoye sur ce rotor suivant un angle d incidence précis, donne une première impulsion sur tes aubes, dirigée de t extérieur du rotor vers 
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 l prés délimité seconde impulsion l'extérieur 

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La présente demande de brevet est relative aux perfectionnements suivants du rotor hydraulique, ci-dessous explicités à titre exemplatif et non limitatif à la roue dite de Banki, étant entendu que ces dispositifs, en tout ou en partie peuvent être appliqués ou adaptes a tout autre dispositif récepteur de l'énergie cinétique de   l'eau.   



  Les dipositifs faisant l'objet de la présente demande de brevet visent tous à l'amélioration du rendement ou des caractéristiques fonctionnelles du récepteur hydraulique (ici, la Roue de Banki.)   lLe     profit ders   aubes est délimité par deux arcs   d ettipse. (Fig. II).    



  Cela permet une mise en charge de   t aube ptus   progressive que dans te cas du profil circulaire le plus souvent adopté. 



  Cette progressivité se marque par une diminution du choc de mise en charge, une diminution des vibrations induites et du niveau sonore : ces diminutions entraînent    une amélioration du rendement gtobat de t"installation.    



   2  La position particulière des aubes sur tes flasques se caractérise par un angle d'entrée de   280 par   
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 rapport de 

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 a la tangente extérieure de la roue et un angteDans tes réalisations antérieures, la tangente à   t extrémité intérieure   de   t aube   se confond avec te rayon du rotor. 



  Cette disposition particulière induit une tolerance accrue aux variations de vitesses de rotation: celles-ci, inévitables, n' entraînent plus des variations proportionnelles du rendement. Grâce à cette disposition nouvelle, on   considere   que des variations de vitesse de 20% autour du régime ideal   n'entratnent   que des variations de rendement de l'ordre de 3% seulement. 



   3  La fixation de chaque aube sur les flasques est r'èatisée par des soudures "en bouchon". (Fig. 3) Ce type de raccord soudé évite les traditionnels rayons de soudure (dans l'angle aube-flasque), qui perturbaient te flux. 



  On réalise des lors une amélioration du rendement global du récepteur hydraulique. 



   4"Le bord externe du dispositif d'injection de   t eau présente une forme   de spirale logarithmique de 12  d'angle (Fig. 4) : te flux est donc amené a attaquer tes aubes avec te même   angle d'attaque..   

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  =S en série de ta longueur on on (couvrant plusieurs dans tes rotors. 



  Il en restte une diminution chocs de mise en charge ci i- (j t o i- (--t ci e ! ail :) 1 i t ti ci e ci e E : v i b)-a 1-i o n s. des L d'utiliser des sites hydrauliques et et nie



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   DESCRIPTIVE MEMORY filing on request of a request for
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PATENT OF INVENTION relating to optimization devices for hydraulic turbines derived from your Banki wheel

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The present patent application relates to a set of devices which aim to
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 optimize "Banki wheel", also types of turbines hydraulic wheels.



  Hydraulic wheels have long been the only devices using water. Today, turbines are increasingly replacing paddlewheels.
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  .ependant ", ta-R'oue'cTif" Be Banki "presents Among these latter simplicity of construction, use and maintenance.



   This wheel consists of curved vanes, bilaterally embedded and welded in two flasks: the whole evokes a squirrel cage.



  The hydraulic flow, sent to this rotor at a precise angle of incidence, gives a first impulse on your blades, directed from outside the rotor towards
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 l pre-delimited second pulse outside

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The present patent application relates to the following improvements to the hydraulic rotor, explained below by way of example and not limiting to the so-called Banki wheel, it being understood that these devices, in whole or in part can be applied or adapted to any other device for the kinetic energy of water.



  The devices which are the subject of this patent application all aim at improving the efficiency or the functional characteristics of the hydraulic receiver (here, the Wheel of Banki.) The profit of the blades is delimited by two arcs of ettipse. (Fig. II).



  This allows progressive loading of the dawn only in the case of the circular profile most often adopted.



  This progressiveness is marked by a reduction in the loading shock, a reduction in the induced vibrations and the noise level: these decreases lead to an improvement in the overall installation efficiency.



   2 The particular position of the blades on your flanges is characterized by an entry angle of 280 by
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 report of

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 has the outer tangent of the wheel and an angle In your previous embodiments, the tangent at the inner end of the blade merges with the radius of the rotor.



  This particular arrangement induces an increased tolerance for variations in rotational speeds: these, inevitable, no longer cause proportional variations in efficiency. Thanks to this new arrangement, it is considered that variations in speed of 20% around the ideal speed entail only variations in efficiency of the order of only 3%.



   3 The fixing of each blade on the flanges is achieved by "plug" welds. (Fig. 3) This type of welded connection avoids the traditional welding radii (in the vane-flange angle), which disturbed the flow.



  An overall performance of the hydraulic receiver is therefore improved.



   4 "The external edge of the water injection device has a logarithmic spiral shape with an angle of 12 (Fig. 4): the flow is therefore brought to attack your blades with the same angle of attack.

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  = S in series of your length on on (covering several in your rotors.



  There remains a reduction in loading shocks ci i- (j t o i- (--t ci e! Ail :) 1 i t ti ci e ci e: v i b) -a 1-i o n s. of L to use hydraulic sites and and denies

Claims

The hydraulic receivers can be mounted. EMI6.1 -------------- The present patent application relates to a set of improvements which allow easier, cost-effective and simple application of the hydraulic wheel or tubing. EMI6.2

This 3 meter turbine, falling.

The operation in flow regime, obtained thanks to the profit of the vane blades by vanes is already suitable for special designations. The turbine described in the present patent application requires only a minimum of civil engineering infrastructure, adapts well to variable flow rates and its rotor is self-cleaning.

ABSTRACT EMI6.3 Devices 1 hy ci) -.- a tt (i (1. ti c, i:: i - i v'é 0 t. 1 il o ii (j èi 1-0 ti ((jc, B a 1- 11- ,, i.