CN102713265A - 涡轮机 - Google Patents

涡轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN102713265A
CN102713265A CN2010800542433A CN201080054243A CN102713265A CN 102713265 A CN102713265 A CN 102713265A CN 2010800542433 A CN2010800542433 A CN 2010800542433A CN 201080054243 A CN201080054243 A CN 201080054243A CN 102713265 A CN102713265 A CN 102713265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
turbo machine
degree
blade
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800542433A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102713265B (zh
Inventor
鲍勃·泰
安东尼·芬威克-威尔逊
马克·克罗斯
尼克·克罗夫特
萨姆·罗兰
艾莉森·威廉斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CROSS-FLOW ENERGY Co Ltd
Original Assignee
CROSS-FLOW ENERGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CROSS-FLOW ENERGY Co Ltd filed Critical CROSS-FLOW ENERGY Co Ltd
Publication of CN102713265A publication Critical patent/CN102713265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102713265B publication Critical patent/CN102713265B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0409—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels surrounding the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0454—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor and only with concentrating action, i.e. only increasing the airflow speed into the rotor, e.g. divergent outlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0436—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor
    • F03D3/0445—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor
    • F03D3/0463—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels for shielding one side of the rotor the shield being fixed with respect to the wind motor with converging inlets, i.e. the shield intercepting an area greater than the effective rotor area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/16—Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/217—Rotors for wind turbines with vertical axis of the crossflow- or "Banki"- or "double action" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/301—Cross-section characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/70—Shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/70—Shape
    • F05B2250/71—Shape curved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

从流体流捕获能量的风力涡轮机，其包括转子，该转子具有转轴和布置成绕着该转轴旋转的多个转子叶片(104)。各转子叶片在基本上平行于转轴的方向纵向延伸。当风吹入到一些转子叶片上时将会妨碍转子在旋转方向上的旋转，屏蔽件V3布置成屏蔽这些转子叶片使得它们避开迎面而来的风。转子叶片(104)分布在转子的圆周上且与转轴分隔开，由此在转子内界定了让风从其中穿过的大致呈柱形空间。屏蔽件V3由径向内侧表面和径向外侧表面界定。径向内侧表面基本上循着转子的一部分圆周。屏蔽件V3的径向外侧表面包括与径向内侧表面相接的第一部分。在与径向内侧表面交界的区域中，第一部分在第一方向n上延伸，该第一方向n与转子的径向在逆旋转方向上的夹角为0度以上且90度以下。屏蔽件V3的径向外侧表面包括与第一部分相接的第二部分。第二部分的至少一部分在第二方向p上延伸，该第二方向p与第一方向n在逆旋转方向上的夹角大于0度。本涡轮机与先前的类似设计相比具有更好的动力输出和效率。

Description

涡轮机
技术领域
本发明涉及一种从流体流捕获能量的涡轮机，特别是风力涡轮机。然而，本发明也适用于水力涡轮机。
背景技术
流动的流体中的能量，譬如来自于风、流动的河水、潮汐中的能量，是用于例如发电而不会产生诸如二氧化碳等污染排放物的能源。目前需要能够利用风或其他流体流有效且经济地生成电能的装置。即使现有的商业和工业装置也具有过长的投资回收期，这说明它们很难证明其具有完全的经济和商用基础。
目前主要有两种类型的风力涡轮机：一种是水平轴风力涡轮机（HAWT），其中风沿着转轴且穿过由旋转式叶片形成的‘圆盘(disk)’而吹动；另一种是垂直轴风力涡轮机（VAWT），其中风垂直于转轴。
HAWT是螺旋桨式设计，其在一端处有长的叶片连接至旋转叶毂（rotating hub）。一旦旋转起来，对每个叶片有影响作用的可感风向是沿着叶片（为了获得最佳性能，该叶片呈扭曲状）的长度而发生变化的。现在似乎公认的是只有叶片靠外部的三分之一长度才生成可观的动力。HAWT的尺寸较大，这引起了较大的工程及安装问题，且这样的HAWT存在噪音。
VAWT的典型示例是由Georges Jean Marie Darrieus在美国专利No.1,835,018中首次说明的达里厄（Darrieus）设计。该涡轮机具有轴，该轴绕着垂直于风向而延伸的轴线旋转。该涡轮机具有多个叶片，这些叶片机械地连接至上述轴。各叶片具有流线型截面，该流线型截面沿着正切于与上述轴同心的圆的轴线延伸。风吹过涡轮机，产生横向推力且因此使得轴旋转。
荷兰小城洛亨（Lochem）的Turby B.V的VAWT最新设计以及XC02/Quiet Revolution（英国专利申请No.GB-A-2404227）具有绕着纵向轴线旋转的三个叶片，其中，叶片的上端和下端在水平方向上是相互偏置的，因此每个叶片呈螺旋状形式。垂直轴风力涡轮机的其他设计在JP 2008-025518、WO 2006/039727、WO 02/095221、DE 2444803、DE2451751、US 2003/0209911及WO 2006/095369中有所披露。
发明内容
本发明提供了一种从流体流捕获能量的涡轮机，特别是风力涡轮机。所述涡轮机包括：
转子，所述转子具有转轴和多个转子叶片，所述多个转子叶片布置成绕着所述转轴在旋转方向上旋转，且所述多个转子叶片在基本上平行于所述转轴的方向上纵向延伸；
屏蔽件，所述屏蔽件布置成在使用时屏蔽住一些所述转子叶片使得这些转子叶片避开迎面而来的流体流，以免流体冲入到这些转子叶片上从而妨碍所述转子在所述旋转方向上的旋转；
其中，所述转子叶片分布在所述转子的圆周上且与所述转轴分隔开，由此在所述转子内界定了一个大致呈柱形的空间，当所述涡轮机工作时所述流体流穿过所述大致呈柱形的空间；
其中，所述屏蔽件由径向内侧表面和径向外侧表面界定，所述径向内侧表面基本上循着所述转子的一部分圆周；
其中，所述屏蔽件的所述径向外侧表面包括与所述径向内侧表面相接的第一部分，且在与所述径向内侧表面交界的区域中，所述第一部分在第一方向上延伸，所述第一方向与所述转子的径向在逆旋转方向上的夹角为0度以上且90度以下；并且
其中，所述屏蔽件的所述径向外侧表面包括与所述第一部分相接的第二部分，且所述第一方向与第二方向在所述逆旋转方向上的夹角大于0度，所述第二方向循着所述第二部分的至少一部分表面。
已经发现：具有上述限定结构的涡轮机与现有的设计相比在动力输出和效率上更优越。尤其是，很多现有的设计依赖于文丘里（Venturi）效应来让空气流从涡轮机中隧穿过去。根据本发明的设计，至少在当前优选的实施例情况下，在使得流体加速流入装置且穿过装置的所述屏蔽件的区域中建立了高压区域。所述涡轮机的敞开式中心允许每个转子叶片与流体相互作用两次：一次是当流体进入该转子时，另一次是当流体离开该转子时。这使得涡轮机能够从流体取得最大能量。
所述屏蔽件的所述径向内侧表面循着所述转子的一部分圆周。然而，可以采用但并非必须采用的是：所述屏蔽件的所述径向内侧表面沿所述径向内侧表面的整个长度循着所述转子的圆周。因此，所述径向内侧表面可以偏离所述转子的圆周方向，例如处于所述径向内侧表面的背风方向。
所述第一方向与所述转子的径向的所述夹角可以大于0度，较佳的是大于15度，优选大于30度，更优选大于45度，更加优选大于60度。所述第一方向与所述转子的径向的所述夹角可以小于90度，优选小于85度，更优选小于80度。所述第一方向与所述转子的径向的所述夹角的优选范围为60度～80度。
所述第一方向与所述第二方向的所述夹角可以大于40度，优选大于60度。所述第一方向与所述第二方向的所述夹角可以小于100度。所述第一方向与所述第二方向的所述夹角的优选范围为60度～100度。可以认为所述第二部分在第二方向上延伸，该第二方向与所述第一方向的反向在所述逆旋转方向上的（最大）夹角大于180度。
所述屏蔽件的所述径向外侧表面可以包括与所述第二部分相接的第三部分。所述第三部分的至少一部分可以在第三方向上延伸，所述第三方向与所述第二方向在所述旋转方向上的夹角大于0度。因此，所述第三部分的至少一部分可以沿与所述第二方向的反向在所述逆旋转方向上的夹角小于180度的第三方向延伸。所述第二方向与所述第三方向的夹角可以小于90度，优选小于60度。所述第二方向与所述第三方向的所述夹角可以大于30度。所述第二方向与所述第三方向的所述夹角的优选范围为30度～60度。在某些实施例中，所述第三部分特别短，则所述第二部分与所述第三部分的所述夹角可以大于90度。
当所述屏蔽件的所述径向外侧表面是弯曲的时候，所述第一方向和/或所述第二方向和/或所述第三方向可以参照所述弯曲表面的相关部分的切线来予以确定。因此，根据本发明，将这些弯曲表面选择成使每个弯曲表面具有至少一条与有关方向的需求相符合的切线。
所述第三部分的长度可以大于所述转子的半径的一半且小于所述转子的半径的三倍。所述第三部分的长度优选大于所述转子的半径的70%，所述第三部分的长度更优选大于所述转子的半径。所述第三部分的长度优选小于所述转子的半径的二倍。所述第三部分的长度可以小于所述转子的半径。在决定第三（尾部）部分的合适长度时，涡轮机的动力输出与整个装置的稳定性及可生产性是此消彼长的关系。
所述转子叶片的剖面可以是拱形。在此意义上，虽然所述转子叶片可以由圆的弧形成，但拱形并不意味着所述转子叶片必须由圆的弧形成，仅仅是指所述转子叶片以某种方式弯曲。带有凹状随面（concave trailingsurface）的弯曲叶片设计在“捕获”流体流方面是有效的。同样，所述转子叶片的凸状导面（convex leading surface）能够引导流体流穿过涡轮机。
所述叶片可以相对于所述转子的径向是倾斜的。因此，所述叶片的拱形剖面的端部之间的弦线（chord line）与所述转子的外在径向在逆旋转方向上的夹角可以为大于0度且小于45度。这里使用的术语“弦线”并非想要表明所述叶片由圆的弧形成，尽管这也是可以的。所述弦线与所述转子的径向的夹角可以大于5度，优选大于10度。所述弦线与所述转子的径向的夹角可以小于40度，较佳的是小于35度，优选小于30度，更优选小于25度，更加优选小于20度。
尽管全部的所述转子叶片可以在尺寸、位置或取向上都一样从而简化涡轮机的设计及制造，但并不是必需都一样。在本发明的某些实施例中，所述转子叶片可以具有螺旋形结构。因此，所述叶片可以不仅在与涡轮机的转轴平行的方向上而且在与所述转轴相切的方向上纵向延伸，由此界定了螺旋。
典型地，所述涡轮机可以包括多于5个且少于19个的转子叶片。较佳的是，所述涡轮机可以包括多于7个的转子叶片。较佳的是，所述涡轮机可以包括少于17个的转子叶片，优选少于15个的转子叶片，更优选少于13个的转子叶片，更加优选少于11个的转子叶片，最优选少于9个的转子叶片。当前，优选的全尺寸生产原型（full-size production prototype）的涡轮机设计包括8个转子叶片。
所述转子叶片在所述转子的径向上的尺度可以大于所述转子的半径的10%且小于所述转子的半径的50%。较佳的是，所述转子叶片在所述转子的径向上的尺度可以大于所述转子的半径的15%，优选大于所述转子的半径的20%，更优选大于所述转子的半径的25%。较佳的是，所述转子叶片在所述转子的径向上的尺度可以小于所述转子的半径的45%，优选小于所述转子的半径的40%。
所述涡轮机可以包括位于所述大致呈柱形空间内的导流部件。所述导流部件可以具有径向外侧表面，所述径向外侧表面基本上循着所述大致呈柱形空间的圆周的一部分。所述导流部件可以具有基本上镜像所述径向外侧表面的径向内侧表面。
所述涡轮机可以配置成使得界定了所述屏蔽件的所述转子的半径与流体流流入涡轮机转子的方向的夹角（“风向角(wind angle)”）为0度以上且45度以下。所述风向角可以大于0度，优选大于5度，更优选大于10度。所述风向角可以小于45度，优选小于35度，更优选小于25度。所述风向角的优选范围为10度～25度。
附图说明
下面，仅以示例的方式且参照附图更详细地说明本发明的实施例。在附图中：
图1是用来解释本发明的装置的平面图；
图2a是图1所示装置的一部分的剖面图；
图2b是图2a所示装置的一部分的替代实施例的剖面图；
图3是具体体现了本发明的装置的平面图；
图4是本发明另一实施例的涡轮机的示意性平面图；以及
图5是本发明又一实施例的涡轮机的示意性平面图。
具体实施方式
图1中以风力涡轮机的形式示出了用来将流体流转换为旋转运动的装置100。驱动叶片是沿着转轴延伸的，且转轴是从地面竖直伸出的。因此，该装置可以被描述为垂直轴风力涡轮机。图1中流体流的方向与装置的转轴相互垂直。该装置可以采取带有一个旋转构件的简单配置形式，该旋转构件把来自风力的动能转换为转轴的转矩。
如图1所示，装置100包括由轴102形成的转子，多个叶片104连接至轴杆102且围绕轴102布置。各叶片104借助于圆盘101连接至轴102。圆盘101以轴102为中心且与轴102相连接。从剖面图看，各叶片104是具有凸状导面和凹状随面的拱形。各叶片104在径向上与轴102相距一样的间距，且各叶片104沿着圆周以均等的间距排列着。各叶片104的纵长轴基本上平行于轴102而延伸。各叶片104都是一样的且是直的。各叶片也可以是螺旋形的，即它们在沿着转轴延伸的同时也绕着转轴呈扭曲状。各叶片还可以在沿着转轴延伸的同时也朝着转轴延伸。
转轴102可以连接至发电机或其他的发电设备，以便利用流体流来发电。可选的，转轴102可以作为动力使用，或者在把动力和发电结合起来的情况下使用。
图2a中示出了叶片104的剖面形状。叶片104具有弯曲的（拱形）轮廓，其逐渐变细直至在每一端部或每一边缘105处成为一个点。从一个端部到另一个端部，上（导）侧表面或上拱起106长于下（随）侧表面或下拱起108。因此，每个叶片104具有翼形剖面。在本实施例中，各叶片104关于与弦线107垂直的面是对称的。弦线或弦轴107是在叶片104的端部105之间延伸或界于叶片104的端部105之间的直线。可以将各叶片104布置成让每个叶片的弦线或弦轴107穿过装置100的转轴（图1中的线113），但这不是必须的。
图2b中示出了可替代的叶片剖面，且同一部分被赋予同一附图标记。每个叶片104的端部并不是形成一个点，而是端部120被倒圆了。
在图1的示例中，各叶片的取向是：使得该装置沿着箭头112所示的顺时针方向旋转。由于这些叶片的取向，并不是全部的叶片104都对装置100在所需的方向上进行驱动。在图1的示例中，被标记为“x”的叶片产生了阻力且产生了将圆盘在相反（逆时针）方向上驱动的矢量力（vectoredforce）。从非常普遍的方面讲，跟被标记为“b”的叶片一样，被标记为“a”的叶片产生了将装置在顺时针方向上驱动的矢量力。产生了阻力且将装置在逆时针方向上驱动的叶片“x”位于145°与255°之间范围内的角度θx。将装置在顺时针方向上驱动的叶片“a”位于255°与35°之间范围内的角度θa。也将装置在顺时针方向上驱动的叶片b位于35°与145°之间范围内的角度θb。因此，在跨度250°范围内的叶片将装置在顺时针方向上驱动。
在图3所示的实施例（与图1中相同的部分被赋予相同的附图标记）中，导板或翅片150用来引导流体流，从而增大了装置148在所需方向（本例中，为顺时针方向）上产生推力的那部分叶片104。防护板或屏蔽板152用来减小该装置在相反的、不需要的方向（本例中，为逆时针方向）上产生转矩的那部分叶片104。为了改善或优化流体流对叶片的攻角，通常将导板布置成垂直于当叶片旋转时这些叶片运动的瞬时方向或线性方向，或者垂直于与这些叶片连接的上述圆盘的圆周或边缘。将屏蔽件设置成至少在局部防止了流体流动到如下的一部分叶片上：这部分叶片与流体流的方向相对地进行取向，因而它们产生了与所需方向相反的矢量力。
本实施例中示出的导板或翅片不是必须使用的，这从图4和图5的实施例中显然可知。
在轴102的两侧都固定有屏蔽件152（在图3中分别被示出为V1和V2）。屏蔽件V1和V2的内边缘154在各自的两端处背离上述轴而向外弯曲。这种形状形成了让流体从其中流过的文丘里通道（Venturi channel）。屏蔽件V1和V2的外边缘156平行于装置的外圆周而向内弯曲。屏蔽件152的外边缘156与上述外圆周之间的间隔的大小允许叶片104在其中运动。屏蔽件V1和V2的迎风侧158在该屏蔽件V1和V2的内边缘154与外边缘156之间呈倾斜状，以将空气流引导至文丘里通道内。屏蔽件V1和V2的背风侧160在该屏蔽件V1和V2的内边缘154与外边缘156之间呈倾斜状，以将空气流从文丘里通道内向外引导至背风侧叶片上。文丘里通道驱使离开迎风侧叶片的风到达背风侧叶片。本实施例中示出的文丘里通道不是必须使用的，这从图4和图5的实施例中显然可知。
导板g1都位于涡轮机的迎风侧。它们将流体流引导至位于涡轮机的迎风侧的叶片上。这就提供了理想的攻角从而使来自迎风侧的叶片上的动力最大化。导板g1是薄的平坦部件或长翅片，它们的纵长轴平行于上述轴而延伸。导板g1沿着涡轮机的圆周相互间隔开。在图3所示的示例中，有六块这样的导板。即，该导板的数量与在迎风侧上能够安装于屏蔽件V1和V2之间的叶片的数量一致。
导板g2都位于涡轮机的背风侧，且在屏蔽件V1及V2与背风侧叶片之间。它们也将流体流引导至位于涡轮机的背风侧的叶片上。这就提供了理想的攻角从而使来自背风侧的叶片上的动力最大化。导板g2也是薄的平坦部件或伸长的翅片，它们的纵长轴平行于上述轴而延伸。导板g2沿着涡轮机的圆周相互间隔开。在图3所示的示例中，有六块这样的导板。即，该导板的数量与在背风侧上能够安装于屏蔽件V1和V2之间的叶片的数量一致。
屏蔽件V3防止了在不需要的逆时针方向上对装置进行驱使的负矢量力。屏蔽件V3固定于将涡轮机在逆时针方向上驱动的那些叶片104的外面。屏蔽件V3的内侧边162呈弯曲状且围绕着涡轮机的外圆周。隧道166从迎风侧上的内侧边162向外展开。隧道166将空气流引导至叶片104上，这产生了顺时针旋转。在背风侧上位于内侧边与外侧边之间的部分168是倾斜的，以允许空气从叶片104向外流出。
本实施例在涡轮机的迎风侧的90°范围上以及背风侧的90°范围上提供驱动力，因此总共在涡轮机的180°范围上提供了这样的驱动力。穿过露出的四分之一圆169（图3）（从屏蔽件V1的外侧边缘沿径向向外延伸的区域）而作用于叶片的平坦侧、下侧或下拱起108（图2a和图2b）上的流体压力提供了推动力。
在本示例中，装置148与风向标形式的轮叶（vane）一起位于可转动式安装架上，因此装置148总保持为“顶着风（head to wind）”，即导板g1处于迎风侧且导板g2处于背风侧。
屏蔽件V1是可选的。如果不存在屏蔽件V1，则装置的性能更好，因为流体流推动了位于四分之一圆169内的那些叶片，从而在这附近进一步驱动了涡轮机100。
图4示意性地示出了本发明另一实施例的风力涡轮机的几何平面图。该涡轮机的转子包括围绕其圆周均匀分布的8个叶片104。跟前述实施例中一样，转子叶片104在顶部圆盘与底部圆盘之间大体上垂直地延伸，因此在转子的内部形成了能够让风通过的空间。在图4中，由箭头W示意地表示风向。
屏蔽件V3防止转子的一部分接触到风。屏蔽件V3的面对着转子的表面（径向内侧表面）循着转子的圆周且留有足够的空隙让转子安全地旋转。屏蔽件V3的径向外侧表面由线r1、线n、线p和线q界定。线r1是界定了转子的圆的半径且标志着屏蔽件V3在转子的旋转方向（图4中的逆时针方向）上的最大尺度。
在本实施例中，半径r1与假设的风向W在转子的逆旋转方向（图4中的顺时针方向）上的夹角Wr1（“风向角”）为15度。
屏蔽件V3的迎风面由线n界定，在本实施例中，该线n与风向W在转子的旋转方向上的夹角Wn为90度。此外，屏蔽件V3的外表面由线p界定，在本实施例中，该线p与风向W在转子的旋转方向上的夹角Wp为30度。因此，在图4所示的实施例中，在转子的逆旋转方向上，屏蔽件V3的由线n界定的表面与屏蔽件V3的由线p界定的表面之间的夹角np为60度。
如果风向与屏蔽件V3的迎风面n的夹角Wn增大了，则屏蔽件V3的前表面提供对于风而言更具流线型的表面，该表面将空气引导至转子叶片104上。然而，已经发现：对于屏蔽件而言较佳的是大体在线n与线p的交叉点附近产生高压区域，这将会促使空气从转子中穿过而不是从转子周围穿过。
屏蔽件V3包括尾部V5，该尾部V5在由线q表示的方向上从转子向远处延伸，在本实施例中该尾部V5平行于转子的半径，因此尾部V5具有恒定不变的宽度。尾部V5提高了在屏蔽件V3附近对于风流的阻力且因此增大了由屏蔽件V3产生的高压区域。在本实施例中，屏蔽件V3的由线p界定的外表面与尾部V5的由线q界定的外表面在旋转方向上的夹角pq为45度。
在转子内，内部屏蔽件V2提供让风从转子中穿过的流线型通道。内部屏蔽件V2由如下两个半径之间的弧界定：该两个半径限定了屏蔽件V3、V5关于转子的范围。内部屏蔽件V2的径向外侧弧线循着由叶片104的径向内侧边缘界定的圆，且留有足够的间隙让转子安全地旋转。内部屏蔽件V2的径向内侧表面沿着界定了上述外侧表面的那个弧的两端之间的弦线与上述外侧表面的轮廓镜像。
在本实施例中，转子叶片104是拱形，且循着径向最内侧点与径向最外侧点之间的曲线。将径向最内侧点与径向最外侧点连接起来的直线由图4中的线m表示。在该示出的实施例中，界定了转子的上述圆的半径与将转子叶片的两端连接起来的上述线在转子的逆旋转方向上的夹角r2m大约为35度。这个角度的重要性在于：通过让转子叶片相对于所述转子的径向向后倾斜，即在逆旋转方向（旋转方向的反方向）上倾斜，转子叶片的导面在空气完全从屏蔽件V3冒出之前就引导空气穿过转子从而捕获该风。已经发现，这显著加强了涡轮机的动力输出。
在该图示的实施例中，转子的直径为1.6m。这是原型尺寸，而全尺寸转子的直径大约为20m。在原型中，屏蔽件V3的厚度例如当在尾部V5的远端处进行测量时为21cm，该尾部的长度大约为2m。
图5示意性地示出了本发明又一实施例的风力涡轮机的几何平面图。在本实施例中，相比于图4的实施例，屏蔽件V3的外侧表面具有更弯曲、角度更小的轮廓。然而，根据本发明的屏蔽件的几何结构是类似的。
在图5的实施例中，涡轮机的转子包括沿其圆周均匀分布的8个叶片104。跟前述实施例中一样，各转子叶片104在顶部圆盘与底部圆盘之间基本上垂直地延伸，使得在转子的内部形成了能够让风穿过的空间。
在图5的实施例中，屏蔽件V3的面对着转子的表面（径向内侧表面）循着转子的圆周且留有足够的间隙让转子安全地旋转。屏蔽件V3的径向外侧表面由线r1、线n、线p和线q界定。线r1是界定了转子的上述圆的半径，且标志着屏蔽件V3在转子的旋转方向（图5中的逆时针方向）上的最大尺度。从半径r1开始，屏蔽件V3的径向外侧表面形成了光滑曲线，该曲线首先在转子的逆旋转方向（图5中的顺时针方向）上弯曲，然后改变方向在转子的旋转方向（图5中的逆时针方向）上弯曲。
在本实施例中，半径r1与假设的风向W在转子的逆旋转方向上的夹角Wr1（“风向角”）为15度。屏蔽件V3的迎风面由线n界定，该线n是在该弯曲表面与转子的半径r1相接之处对该弯曲表面的切线（忽略在屏蔽件V3的顶端处的任何小规模平滑化）。在本实施例中，该线n与风向W在转子的旋转方向上的夹角Wn为95度。
屏蔽件V3的外表面还由线p界定，该线p代表了屏蔽件的弯曲外表面在转子的逆旋转方向上（即，在上述曲线改变方向之前）的最大角宽范围。在本实施例中，线n与线p在转子的逆旋转方向上的夹角np为80度。因此，本实施例中，线p与风向W在转子的旋转方向上的夹角Wp为15度。
跟前述实施例中一样，已经发现：较佳的是将上述屏蔽件的结构选择成大体在线n与线p的交叉点附近产生高压区域，这将会促使空气从转子中穿过而不是从转子周围穿过。
屏蔽件V3包括尾部V5，该尾部V5在由线q表示的方向上从转子向远处延伸。线q代表了在上述曲线改变方向之后屏蔽件的弯曲外表面在转子的旋转方向（图5中的逆时针方向）上的最大角宽范围。在本实施例中，屏蔽件V3的由线p界定的外表面与尾部V5的由线q界定的外表面在旋转方向上的夹角pq为55度。
在转子内，以与图4的实施例中一样的方式，内部屏蔽件V2提供了让风从转子中穿过的流线型通道。
在图5的实施例中，转子叶片104是拱形，且循着径向最内侧点与径向最外侧点之间的曲线。本实施例的转子叶片104具有凸状导面和凹状随面。将径向最内侧点与径向最外侧点连接起来的直线由图5中的线m表示。在该示出的实施例中，界定了转子的上述圆的半径与将转子叶片的两端连接起来的上述线在转子的逆旋转方向上的夹角r2m为15度。
在图5的实施例中，转子的直径为1.6m。这是原型尺寸，而全尺寸转子的直径大约为20m。在原型中，尾部的长度为0.6m。
概括而言，装置100的原理是使用了叶片104，该叶片104被布置成绕着固定轴线旋转，且叶片104的主轴或长轴平行于该转轴。转轴的取向并不重要。但是，为了最高的效率，该转轴应该垂直于法向空气流。于是，空气从装置100中横穿流过。空气流被指引着或引导着穿过装置的直径且穿过旋转中心。于是，该空气流穿过位于对面侧的另一叶片104。该空气然后就流出成为自由空气。穿过叶片104的空气的活动产生了与叶片104的主轴垂直的力，该力借助于合适的结构（例如，圆盘或轮）被传递给轴102，利用该轴102的旋转获得了动力。
在本发明的实施例中，既利用屏蔽件的物理结构又利用高压区域和低压区域来引导空气，上述高压区域和低压区域是由屏蔽件和转子与空气的相互作用形成的。
转子的内部或内侧被屏蔽或具有输送通路，使得流入的空气流被指引得以最佳的角度穿过直径或中心然后穿过叶片而流出。由于每个叶片在转子的一次循环中都遭受两个方向上的流体流，因此对称的叶片剖面意味着每个叶片在遭受到两个方向上的流体流时都向转轴提供动力。对叶片上的流体流的控制为每个叶片赋予了最佳的攻角。
概括而言，从流体流获取能量的风力涡轮机包括转子，上述转子具有转轴和多个转子叶片104，上述多个转子叶片被布置成绕着该转轴旋转。各转子叶片在基本上平行于转轴的方向上纵向延伸。当风吹入到一些转子叶片上时将会妨碍所述转子在所述旋转方向上的旋转，屏蔽件V3被布置成屏蔽住这些转子叶片使得这些转子叶片避开迎面而来的风。转子叶片104被分布在转子的圆周上且与所述转轴分隔开，由此在转子内界定了让风从其中穿过的大致呈柱形空间。屏蔽件V3由径向内侧表面和径向外侧表面界定。所述径向内侧表面基本上循着转子的圆周的一部分。屏蔽件V3的所述径向外侧表面包括与所述径向内侧表面相接的第一部分。在与所述径向内侧表面交界的区域中，所述第一部分在第一方向n上延伸，该第一方向n与所述转子的径向在所述逆旋转方向上的夹角为0度以上且90度以下。屏蔽件V3的所述径向外侧表面包括与所述第一部分相接的第二部分。所述第二部分的至少一部分在第二方向p上延伸，该第二方向p与所述第一方向n在所述逆旋转方向上的夹角大于0度。本涡轮机与先前的类似设计相比具有更高的动力输出和效率。
已经具体参照图示的示例说明了本发明的实施例。然而，应该理解，可以在本发明的范围内对上述示例做出改变和修改。虽然主要针对流体流是风的情况对上述示例进行了说明，但本文描述的装置也可以在其他流动的流体（例如河中和潮汐的流水）情况下使用。虽然已经说明的图1和图3的装置具有24个绕着圆周的叶片，但也可以使用其他不同数量的叶片。

Claims (12)

1.一种从流体流捕获能量的涡轮机，特别是风力涡轮机，所述涡轮机包括：
转子，所述转子具有转轴和多个转子叶片，所述多个转子叶片布置成绕着所述转轴在旋转方向上旋转，且所述多个转子叶片在基本上平行于所述转轴的方向纵向延伸；
屏蔽件，所述屏蔽件布置成在使用时屏蔽住一些所述转子叶片，使得这些转子叶片避开迎面而来的流体流，以免流体冲入到这些转子叶片上从而妨碍所述转子在所述旋转方向上的旋转；
其中，所述转子叶片分布在所述转子的圆周上且与所述转轴分隔开，由此在所述转子内界定大致呈柱形的空间，当所述涡轮机工作时所述流体流穿过所述大致呈柱形的空间；
所述屏蔽件由径向内侧表面和径向外侧表面界定，所述径向内侧表面基本上循着所述转子的一部分圆周；
所述屏蔽件的所述径向外侧表面包括与所述径向内侧表面相接的第一部分，且在与所述径向内侧表面交界的区域中，所述第一部分在第一方向上延伸，所述第一方向与所述转子的径向在逆旋转方向上的夹角为0度以上且90度以下；并且
所述屏蔽件的所述径向外侧表面包括与所述第一部分相接的第二部分，且所述第一方向与第二方向在所述逆旋转方向上的夹角大于0度，所述第二方向循着所述第二部分的至少一部分表面。
2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中所述第一方向与所述转子的径向的所述夹角大于0度且小于90度。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮机，其中所述第一方向与所述第二方向的所述夹角大于0度且小于140度。
4.根据前面任一项权利要求所述的涡轮机，其中所述屏蔽件的所述径向外侧表面包括与所述第二部分相接的第三部分，且所述第三部分的至少一部分沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第二方向在所述旋转方向上的夹角大于0度。
5.根据权利要求4所述的涡轮机，其中所述第二方向与所述第三方向的所述夹角小于90度。
6.根据权利要求4或5所述的涡轮机，其中所述第三部分的长度大于所述转子的半径的一半且小于所述转子的半径的三倍。
7.根据前面任一项权利要求所述的涡轮机，其中所述转子叶片的剖面呈拱形，并且所述转子叶片的所述拱形剖面的端部之间的弦线与所述转子朝外的径向在所述逆旋转方向上的夹角大于0度且小于45度。
8.根据前面任一项权利要求所述的涡轮机，所述涡轮机包括多于5个且少于19个的转子叶片。
9.根据前面任一项权利要求所述的涡轮机，其中所述转子叶片在所述转子的径向上的尺度大于所述转子的半径的10%且小于所述转子的半径的50%。
10.根据前面任一项权利要求所述的涡轮机，所述涡轮机还包括位于所述大致呈柱形的空间内的导流部件。
11.根据权利要求10所述的涡轮机，其中所述导流部件具有径向外侧表面，所述径向外侧表面基本上循着所述大致呈柱形的空间的一部分圆周。
12.根据权利要求11所述的涡轮机，其中所述导流部件具有基本上镜像所述径向外侧表面的径向内侧表面。
CN201080054243.3A 2009-11-30 2010-08-09 涡轮机 Active CN102713265B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0920929.7 2009-11-30
GB0920929.7A GB2472660B (en) 2009-08-10 2009-11-30 Turbine
PCT/GB2010/051313 WO2011018651A2 (en) 2009-08-10 2010-08-09 Turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102713265A true CN102713265A (zh) 2012-10-03
CN102713265B CN102713265B (zh) 2015-05-13

Family

ID=46642766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080054243.3A Active CN102713265B (zh) 2009-11-30 2010-08-09 涡轮机

Country Status (23)

Country Link
US (1) US10233901B2 (zh)
EP (1) EP2507510B1 (zh)
JP (1) JP5785181B2 (zh)
KR (1) KR101716459B1 (zh)
CN (1) CN102713265B (zh)
AP (1) AP3325A (zh)
AU (1) AU2010283581B9 (zh)
BR (1) BR112012013018A2 (zh)
CA (1) CA2781455C (zh)
CL (1) CL2012001373A1 (zh)
CO (1) CO6551704A2 (zh)
DK (1) DK2507510T3 (zh)
EA (1) EA021717B1 (zh)
EC (1) ECSP12011931A (zh)
ES (1) ES2477942T3 (zh)
GB (2) GB0913877D0 (zh)
HK (1) HK1175514A1 (zh)
MX (1) MX2012006061A (zh)
MY (1) MY157234A (zh)
NZ (1) NZ600222A (zh)
PE (1) PE20130561A1 (zh)
UA (1) UA105548C2 (zh)
WO (1) WO2011018651A2 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500199B (en) 2012-03-12 2016-01-27 Power Collective Ltd A wind turbine assembly
US20180266390A1 (en) * 2013-03-14 2018-09-20 Hover Energy, LLC Wind power generating rotor with diffuser or diverter system for a wind turbine
US20140314555A1 (en) * 2013-03-14 2014-10-23 Dan Welch System, method and apparatus for vertical axis wind turbines with laminar flow
US9695801B1 (en) * 2013-05-08 2017-07-04 David A. Shoffler Wind turbine
WO2016059612A1 (en) * 2014-10-16 2016-04-21 Mediterranean Design Network S.R.L. Turbine with flow diverter and flow diverter for turbines
CN105854894A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 东南大学 一种改性铁矿石scr脱硝催化剂及其制备方法和应用
US11298656B2 (en) 2016-06-08 2022-04-12 Basf Corporation Copper-promoted GMElinite and use thereof in the selective catalytic reduction of NOX
US11434866B2 (en) * 2017-06-02 2022-09-06 Donald Hollis Gehring Water current catcher system for hydroelectricity generation
RU2693554C1 (ru) * 2018-09-04 2019-07-03 Сергей Николаевич Новиков Ветроэнергогенерирующая установка
KR101975739B1 (ko) * 2019-02-19 2019-05-07 윤성현 풍력발전장치
JP7370739B2 (ja) 2019-06-21 2023-10-30 東芝テック株式会社 圧電ポンプ、及び、液体吐出装置
US12116872B1 (en) 2023-04-11 2024-10-15 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole flow control device with turbine chamber insert

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332354A (en) * 1993-07-15 1994-07-26 Lamont John S Wind turbine apparatus
US20030133782A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-17 Holter John W. Coaxial wind turbine apparatus having a closeable air inlet opening
CN1675467A (zh) * 2002-08-21 2005-09-28 西风代用电力有限公司 立轴风轮机
WO2006039727A1 (en) * 2004-10-07 2006-04-13 Michael Robert Des Ligneris Shielded vertical axis turbine

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1096057A (en) * 1912-12-12 1914-05-12 Onesimus Rees Water and wind engine.
US1300499A (en) * 1917-05-04 1919-04-15 Harry E Slagel Wind-wheel or wind-driven prime mover.
US1460114A (en) * 1922-02-23 1923-06-26 Henry D Shelton Wind wheel
US1463924A (en) * 1922-05-03 1923-08-07 Ozaki Yukiteru Wind turbine
FR604390A (fr) 1925-10-09 1926-05-03 Leblanc Vickers Maurice Sa Turbine à axe de rotation transversal à la direction du courant
US1808874A (en) * 1928-02-24 1931-06-09 Earle F Wilson Wind motor
US2169149A (en) * 1934-12-29 1939-08-08 Johanson Johan Alfred Double-acting wind turbine
US3883261A (en) * 1973-08-13 1975-05-13 Paul E Saxmann Power means
US3895882A (en) * 1974-04-17 1975-07-22 Robert D Moyer Windmill structure
US3938907A (en) * 1974-06-24 1976-02-17 Windsunwatt, Inc. Horizontal multidirectional turbine windmill
US4084918A (en) * 1974-08-06 1978-04-18 Turbomachines, Inc. Wind motor rotor having substantially constant pressure and relative velocity for airflow therethrough
DE2444803A1 (de) 1974-09-19 1976-04-08 Louis L Lepoix Turbine zur umwandlung der energie eines stroemenden mediums in elektrische oder mechanische energie mit hoechstem wirkungsgrad
DE2451751A1 (de) * 1974-10-31 1976-05-13 Louis L Lepoix Turbine zur umwandlung der energie eines stroemenden mediums in elektrische oder mechanische energie mit hoechstem wirkungsgrad
US3970409A (en) * 1975-03-26 1976-07-20 Lawrence Peska Associates, Inc. Wind power and flywheel apparatus
US4031405A (en) * 1975-08-04 1977-06-21 Paul Asperger Windmill with shroud adjusting means
US4295783A (en) * 1978-02-09 1981-10-20 Lebost Barry Alan Fluid turbine
US4288200A (en) * 1979-04-25 1981-09-08 Hare Louis R O Wind tower turbine
US4278896A (en) * 1979-06-04 1981-07-14 Mcfarland Douglas F Wind power generator
US4279569A (en) * 1979-10-16 1981-07-21 Harloff Gary J Cross-flow turbine machine
US4350900A (en) * 1980-11-10 1982-09-21 Baughman Harold E Wind energy machine
PT81146B (pt) * 1985-09-17 1995-08-09 Antonio Teles De Meneses Junio Aparelho de captacao e orientacao do vento com vista a um maior aproveitamento energetico
US5083899A (en) * 1990-04-12 1992-01-28 Geph Enterprises, Inc. Energy machine
GR910200234U (en) * 1990-05-31 1992-07-30 Mihail Valsamidis Turbine wind machine with a vertical axis
US5375968A (en) * 1993-06-02 1994-12-27 Kollitz; Gerhard Wind turbine generator
US5969430A (en) * 1998-03-05 1999-10-19 Forrey; Donald C. Dual turbine wind/electricity converter
US6109863A (en) * 1998-11-16 2000-08-29 Milliken; Larry D. Submersible appartus for generating electricity and associated method
US6158953A (en) * 1998-12-04 2000-12-12 Lamont; John S Wind turbine with variable position blades
US6465899B2 (en) * 2001-02-12 2002-10-15 Gary D. Roberts Omni-directional vertical-axis wind turbine
WO2002095221A1 (de) 2001-05-23 2002-11-28 Gunter Krauss Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
US6870280B2 (en) 2002-05-08 2005-03-22 Elcho R. Pechler Vertical-axis wind turbine
JP2004011598A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Shin Meiwa Ind Co Ltd クロスフロー風車における風流路形成方法、クロスフロー風車および風力発電機
US6849964B2 (en) * 2002-09-13 2005-02-01 Axis Usa, Inc. Wind powered energy generating machine
US6955521B2 (en) * 2003-03-25 2005-10-18 Tai-Her Yang Flow-forced generator with turbo-charging deflection hood
GB2402976B (en) * 2003-06-05 2006-09-27 Intec Power Systems Ltd Generator
GB2415750B (en) 2003-07-24 2006-07-26 Xc02 Ltd Vertical-axis wind turbine
US6981839B2 (en) * 2004-03-09 2006-01-03 Leon Fan Wind powered turbine in a tunnel
US6984899B1 (en) * 2004-03-01 2006-01-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wind dam electric generator and method
ITCE20050006A1 (it) 2005-03-11 2006-09-12 Mast S R L B Turbina eolica con rotore a portanza alare e convogliatore
US7329965B2 (en) * 2005-06-03 2008-02-12 Novastron Corporation Aerodynamic-hybrid vertical-axis wind turbine
US20070269305A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Burg Donald E Waterborne power generator
JP2008025518A (ja) 2006-07-24 2008-02-07 Kiyoshi Kato 風力発電装置
WO2009036713A1 (de) * 2007-08-10 2009-03-26 Gunter Krauss Strömungsenergieanlage, insbesondere windkraftanlage
US7748947B2 (en) * 2007-09-26 2010-07-06 Caldwell Dennis P Wind turbine
US20100215488A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Santoro Wind Harvestor Inc. Fluid flow energy concentrator
DE102009040467A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-10 Barczak, Roza Vorrichtung nach Art einer Windturbine
US7880322B2 (en) * 2009-09-28 2011-02-01 Freiezo LLC Fluid turbine devices and methods related to fluid turbine devices
CA2744608A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-25 Goran Miljkovic Apparatus, system and method for a wind turbine
US20130170949A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Nebula Energy Inc. Wind turbines and methods for capturing wind energy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332354A (en) * 1993-07-15 1994-07-26 Lamont John S Wind turbine apparatus
US20030133782A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-17 Holter John W. Coaxial wind turbine apparatus having a closeable air inlet opening
CN1675467A (zh) * 2002-08-21 2005-09-28 西风代用电力有限公司 立轴风轮机
WO2006039727A1 (en) * 2004-10-07 2006-04-13 Michael Robert Des Ligneris Shielded vertical axis turbine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101716459B1 (ko) 2017-03-14
EP2507510A2 (en) 2012-10-10
JP2013512383A (ja) 2013-04-11
UA105548C2 (uk) 2014-05-26
BR112012013018A2 (pt) 2017-07-25
AU2010283581B2 (en) 2014-08-28
CA2781455A1 (en) 2011-02-17
CN102713265B (zh) 2015-05-13
EA201290419A1 (ru) 2012-12-28
WO2011018651A2 (en) 2011-02-17
AP2012006340A0 (en) 2012-06-30
EA021717B1 (ru) 2015-08-31
HK1175514A1 (zh) 2013-07-05
GB2472660B (en) 2013-08-07
AU2010283581B9 (en) 2014-09-04
DK2507510T3 (da) 2014-07-14
JP5785181B2 (ja) 2015-09-24
GB2472660A (en) 2011-02-16
WO2011018651A3 (en) 2011-05-26
US20130017063A1 (en) 2013-01-17
CA2781455C (en) 2020-03-24
CL2012001373A1 (es) 2013-04-19
GB0920929D0 (en) 2010-01-13
MX2012006061A (es) 2012-08-23
US10233901B2 (en) 2019-03-19
AU2010283581A1 (en) 2012-06-14
CO6551704A2 (es) 2012-10-31
ECSP12011931A (es) 2013-05-31
EP2507510B1 (en) 2014-04-09
GB0913877D0 (en) 2009-09-16
PE20130561A1 (es) 2013-05-19
NZ600222A (en) 2014-06-27
ES2477942T3 (es) 2014-07-18
KR20130006419A (ko) 2013-01-16
AP3325A (en) 2015-06-30
MY157234A (en) 2016-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102713265A (zh) 涡轮机
US20110206526A1 (en) Vertical-axis wind turbine having logarithmic curved airfoils
JP6128575B2 (ja) 流体発電方法及び流体発電装置
JP5400887B2 (ja) タービンならびにタービン用ローター
JP2019060345A (ja) ジャイロミル型風力タービンを備えた風力発電タワー
JP2019060345A5 (zh)
TW201716687A (zh) 多層葉片式風力發電裝置
US20150110627A1 (en) Blade bucket structure for savonius turbine
US20120163976A1 (en) Vertical axis turbine blade with adjustable form
US20050249594A1 (en) Runner blade for low specific speed Francis turbine
CN101798988A (zh) 提高阻力型垂直轴风力机性能的方法和装置
CN101749172A (zh) 转子-定子布置的发电涡轮机
JP4814186B2 (ja) 抗力型風車
JP2007239631A (ja) 風車
KR20150097351A (ko) 연직축 풍차
KR101372251B1 (ko) 자이로밀형 풍력 터빈을 구비한 풍력 발전 타워
KR101372253B1 (ko) 자이로밀형 풍력 터빈을 구비한 풍력 발전 타워
KR101374050B1 (ko) 자이로밀형 풍력 터빈을 구비한 풍력 발전 타워
TWM518272U (zh) 多層葉片式風力發電裝置
KR101372250B1 (ko) 자이로밀형 풍력 터빈을 구비한 풍력 발전 타워
JP2007046539A (ja) 風力発電装置
JP2018155133A (ja) 垂直軸風車および風力発電装置
KR20090043809A (ko) 고효율 풍력발전 용 바람유도 판 및 관련기구
JP2012052516A (ja) 風力発電用の垂直軸型風車

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant