CN109844307A - 屋顶风力涡轮流动改进系统 - Google Patents
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Abstract
屋顶风力涡轮的挑战之一是建筑物引起的湍流及上升气流，并且可能在屋顶水平上造成对风的阻塞。也就是说，更低速及更高位置的湍流的风会击中涡轮并减少功率输出。现有技术的解决方案包括升高屋顶涡轮的叶片，或使上升气流撞击叶片。创建结构将屋顶下方空气的湍流与屋顶上方迎面而来的高速线性的风分开，涡轮所在的位置，可以减少屋顶水平风流的减速，并使叶片更靠近屋顶水平，从而节省建筑物成本及屋顶的重量。将这些改进与垂直轴风力涡轮结合起来是理想态样。
Description
交互引用相关申请文件
本申请主张2016年9月8日提交的美国临时专利申请第62/384,732号的权益。
技术领域
本发明涉及一种影响屋顶风动的方法，使得建筑物较少地干扰屋顶涡轮的动力的产生。当然，这能够应用，并且所述应用意味着可以应用于任何类似的环境，而且也可以应用于水下涡轮及海景。
背景技术
先前的研究已经注意到在屋顶上的风的湍流的问题，但大多数人已经将屋顶作为避免障碍物的解决方案，通常在屋顶表面：“根据经验，涡轮应至少比150米(500英尺)范围内的任何障碍物高9米(30英尺)：”一参考文献确定了没有解决方案的问题：“更糟糕的是，所有的障碍物、树木、其他建筑物，甚至房屋本身，都会引起风的湍流。”(http://www.engineering.corn/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/9556/Rooftop-Wind-Turbines-Are-They-Worthwhile.aspx)
评论的文章，城市环境中的风力涡轮(http://www.ragheb.co/NPRE％20475％20Wind％20Power％20Svstems/Wind％20Turbines％20in％20the％20Urban％20Environment.pdf)，没有证据显示现有技术重塑建筑物的边缘或顶部。事实上，其中的图1(类似于本申请图1)显示建筑物的边缘的问题，以及目前使用的解决方案是将叶片定位在湍流的水平之上。涡轮的高度涉及大量费用并且难以获得分区许可。
文章的图12是使用管道的不同解决方案，但依赖于使用在侧面转动的水平轴涡轮仍然会产生与叶片成一定角度的风。这具有以下缺点：来自倾斜向量的功率较小，以及涡轮不平衡力的较快劣化，因此并未真正解决问题。另外，在涡轮右侧存在阻挡壁的管道的设置，大幅降低流动速度。
美国专利第US20070222225号，显示通过使用涡轮水平面上方的偏转器，具有水平轴线的涡轮及倾斜障碍物(指倾斜建筑物或倾斜屋顶)来获得所述风的结构。其中的权利要求1教示面向迎风面的表面。不适用于具有直边或非水平轴涡轮的建筑物。而且构造有点简单，因为没有考虑由第一图中显示的形状引起的湍流的可能性。
美国专利第US20070176431号，教示一种水平风力涡轮，放置在边缘处，以及可调节的集中器(350)，其中有配置都具有阻挡结构，无论是元件(311)还是元件(411)，以阻止下风处在返回路径上撞击叶片。这是本发明的实质性弱点，因为通过延伸外壁的高度引入更大的湍流。其中的独立权利要求1是关于建筑物垂直侧的风流被动集中的非常广泛的限定。这几乎没有解决在图1A中的建筑物边缘准确地显示的问题，因而导致低速风的区域。后来将改申请为美国专利第US8257020及US7315093号。新的权利要求1具体指出，在涡流内定位是本发明的一部分，并且偏转是向下的。
上述两项专利都阻挡了部分的风流。如果涡轮是垂直轴涡轮，则这种筛选将适得其反，因为会阻挡来自其他方向的风并阻挡一部分叶片。水平定向涡轮的使用具有主要缺点，即风向处理不完全与涡轮不完全对齐。目标是将流量偏转到偏转器下方的区域；而且涡轮位于偏转器下方的高度。
另一种处理上升气流的方法是由一个小型风力涡轮机制造商采用，通过水平轴涡轮并使其在屋顶边缘倾斜。然而，这不涉及建筑物的屋顶本身。另外，水平轴涡轮具有在建筑物上产生大量振动的缺点。使用所述方法的专利的一示例为美国专利第US7276809号。
依照申请人的意见，上述都无法解决问题，因为它们都试图直接低速湍流空气到涡轮。申请人认为，更好的解决方案是通过将湍流的空气从涡轮叶片引导远离涡轮叶片来分离湍流的空气，使得正常的高速、高海拔的风力可以自由地撞击涡轮。尽管表面上看起来，一些解决方案可能很相似，但是小的变化会导致相反的方法及更好的结果。申请人实施不同方法的技术利用设计来减少屋顶上的风力负载。
低层建筑极端风负载的气动减缓，作者：凯文塞恩(2008)，回顾学位论文，爱荷华州立大学15366号文件，发现于(http://lib.dr.iastate.edu/cgi/viewcontent.cgi？article＝16365&context＝rtd)，谈论减轻建筑物的飓风。然而，这可以应用于我们的问题。他发现减少屋顶上升力的三种最佳方法是冲洗边缘扰流板，然后是被动压力均衡(passive pressure equalization,PPE)，然后是10％多孔冠层屋顶(porous canopyroof,PCR)模型。在某种程度上，我们的问题与屋顶缓解有一些相似之处。我们希望减少湍流并减少边缘效应及剪切层。上面引用的现有技术共享一些涡轮。
文章中描述了冲洗边缘扰流器模型。图3.7显示这种设计如何破坏一般的屋顶湍流。並显示一个大多数水平结构，特别是一个略微凸起的屋顶壁架，可以破坏正常的屋顶湍流。“边缘扰流板由扁平铝条制成，稍微固定在墙底座模型的顶部上方，如图3.7所示。”
“被动顶板压力平衡方法使用压力管将迎风侧的开口连接到屋顶背风侧的开口。”所述模型如图3.9所示。
多孔顶篷屋顶模型实现屋顶覆盖物上方及下方的被动传递。
总之，本发明以多种方式区别于现有技术：
使用没有结构的屋顶，高于涡轮的高度，甚至在现有技术的高度上，以便流体畅通无阻。
使用来自不同工业阶级的一些想法，并以独特的方式应用来解决屋顶风的问题。从引用的参考文献中可以清楚地看出，即使是所述领域的专家也没有想到这些解决方案。
创造一个更多层流进入涡轮的环境。所引用的专利之一的作者特别想要将湍流的空气引导到涡轮中。申请人认为这是错误的。
在湍流层上不需要大幅提升，在所引用的研究论文中，湍流层约为建筑物高度的20-25％。
总之，本申请提供基于科学原理的屋顶风流问题的解决方案，所述原理使用压力差及偏转来引导湍流的风流离开垂直轴屋顶涡轮。
发明内容
本发明通过提供对建筑物的空气动力问题的结构的解决方案，成功地解决目前已知结构的缺点，所述建筑物干扰屋顶上的风的质量。
现在首先公开一种远离一涡轮的多个叶片的流动重定向的系统，通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量，所述涡轮位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一主要方向具有至少一边缘，在所述平台的边缘的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，及一基本垂直表面在所述平台的至少一边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，所述系统包括：
所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸。
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分。
一重定向结构，在所述多个叶片的高度以下，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构用于在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片，并且保持与主流速度中存在的基本相同的所述涡轮的所述多个叶片的水平流动速度。
根据另一实施例，所述涡轮是一拖曳型。
根据另一实施例，所述重定向结构是所述涡轮的上游的一基本水平投影，且在略高于或低于所述平台的水平并与所述垂直表面相邻的一范围内。
根据另一实施例，对于前50米，所述投影的范围是所述平台的下方的结构的垂直高度3厘米/米，加上或减去1厘米。申请人的团队进行模拟，表明这是避免湍流的正确公式。
根据另一实施例，所述投影延伸至少1米。
根据另一实施例，所述投影高于所述平台的水平。
根据另一实施例，所述重向结构是一齐平边缘扰流板。要注意的是，令角度更平行于所述平台使得扰流板执行得更好。根据另一实施例，所述系统还包含多个翅片，所述翅片在所述扰流板的下侧且与所述流动平行。
根据另一实施例，所述重定向结构是一分压均衡器。
根据另一实施例，所述重定向结构是一多孔篷顶板。
根据另一实施例，所述重定向结构是一圆形边缘。
根据另一实施例，所述平台是一建筑物的一屋顶。
现在首先公开一种引导流动来远离远离一涡轮的多个叶片的方法，通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量，所述涡轮位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一主要方向具有至少一边缘，在所述平台的边缘的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，及一基本垂直表面在所述平台的至少一边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，其中所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，所述方法包括：
对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸。
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分。
提供一重定向结构，在所述多个叶片的高度以下，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构用于在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片，并且保持与主流速度中存在的基本相同的所述涡轮的所述多个叶片的水平流动速度。
根据另一实施例，所述涡轮是一垂直轴类型。
根据另一实施例，所述涡轮是一拖曳型。
本发明通过提供屋顶结构，成功地解决目前已知的屋顶或类似自然地势的风力涡轮配置的缺点，并且设计改善屋顶上的流动的层流。
附图说明
本发明在这里所描述的，参考附图仅作为示例的方式，其中：
图1是一平面屋顶的问题的一示意图。
图2是一圆形屋顶的问题的一示意图。
图3是一屋顶涡轮及一顶篷的一示意图。
图4是一屋顶涡轮及一齐平边缘扰流板的一示意图。
图5是二较优选版本的扰流板的一示意图。
图6是一屋顶涡轮及被动压力均衡(PPE)的一示意图。
图7是一屋顶涡轮及多孔冠层屋顶(PCR)的一示意图。
图8是连接到一扰流板的多个翅片的一示意图。
具体实施方式
本发明使屋顶的风力更加实用，并且解决屋顶上由建筑物引起的风变形问题。
定义：为了特定的语言，屋顶在权利要求中被称为平台，意味着比其周围环境更高的平坦表面，并且建筑物的侧面作为垂直表面，即使它不是完全在90度。这样做是为了使原理足够通用，以便能够应用于许多情况，例如水下平台的水下涡轮或具有非典型形状的建筑物。下游与顺风相同；这意味着在流动方向更远的区域。
参考附图及所附的描述，能够更好地理解根据本发明通过去除障碍物及湍流来制造屋顶容纳风力涡轮的原理及操作。
本发明解决建筑物产生流动障碍的问题，并显示如何解决所述问题的新解决方案。
现在参照附图，图1从侧面显示目前对如何在建筑物上建造屋顶的理解的问题的一截面图。复杂的风的模式可能发生在建筑物的屋顶上，包括干扰涡轮的层流，无论是通过产生不需要的向量还是漩涡。所述附图表示为什么必须大量提升涡轮以便提供良好的风力。(9)是建筑物。(1)显示建筑物方向的风的向量。(2)显示在屋顶水平上方的迎面风的向量。(3)显示高于屋顶水平的迎面而来的风的向量。当建筑物水平(1)的风撞击建筑物的障碍物时，分成向下的向量(4)及向上的向量(5)(也会分裂到一边，但这不是本申请的重点)。如(5)击中(2)，导致沿着屋顶的较低速度风及较高速度的向量(7)，然后(8)在较高水平上。这是引用上述将涡轮叶片大量提升的现有技术的解释。所示的向量通常以概念方式表示气流的相对速度。
图2从侧面显示屋顶的风如何在圆形屋顶边缘的环境中出现的一截面图。一圆形边缘的添加或初始构造不是现有技术，并且目前的申请将公开为一系列可能的解决方案之一，但不是最好的解决方案之一(可以将本申请中描述的解决方案相互协同使用)。有一建筑物屋顶(10)，在迎面而来的风向上有一个圆形屋顶(11)。(12)是击中建筑物的风的向量。(13)是屋顶水平上方的风的向量。(14)是大幅高于所述屋顶水平的风的向量。迎面而来的风(12)从建筑物的障碍物分成向量(15)及(16)。当来自向量(13)及(16)的风相遇时，产生向量(17)及(18)。它们在屋顶的水平更高，速度比图1更快，但它们仍然具有向上的向量。在更高的层次上，风循着向量(19)。风恢复正常发生在垂直靠近屋顶的水平，如图1所示。寻求增强屋顶的风的安装的建筑师，可能将图2的元件(11)构建到建筑物中，或者制造附加的弯曲结构。
不用解释的是，被建筑物阻挡的风的区域导致湍流及涡流，干扰风速至放置在屋顶上的涡轮。本申请中的数字没有显示湍流的这些细节，因为它们仅对读者的理解很重要，而不是对于权利要求。
图3从一侧剖视图显示与屋顶风力涡轮(27)一起使用的屋顶(20)及顶篷(21)。顶篷是从屋顶基本上水平延伸的。理想的水平延伸距离所述屋顶每1米高3厘米，因此，一10米高的房子最好有一30厘米的顶篷，一35米高的建筑物将有一105厘米的顶篷。没有达到这点，效果应该会减少。除了这个数量之外，可能不那么实用，并且可能不会增加更多的效果，实际上，对于前50米，理想情况下，每米最小为3厘米，加上或减去1厘米，或者至少为1米(这些数字基于计算流体动力学模拟的数据)。理想情况下，顶篷位于屋顶，但可以低于屋顶。顶篷可以是任何材料，在一实施例中可以具有开口以实现压力的均衡。这种布置的目的以及随后的其他目的，是向涡轮提供较少阻碍的空气。
延伸的屋顶的顶篷的目的是将由风撞击建筑物引起的湍流与更多的层流分开，而不会造成建筑物的干扰。向量(22)显示风在中间撞击建筑物；向量(25)显示击中顶篷正下方，在所述实施例中显示为在屋顶水平，但它可以处于不同的水平。然后，一些风(23)垂直行进，撞击顶篷(21)的屏障，并重新布置为向量(24)，然后向量(24)与向量(25)相互作用以形成额外的湍流。这种湍流被顶篷限制在屋顶水平以下的区域，从而允许迎面而来的屋顶水平面(27)上的风以最小的阻抗撞击涡轮。
图4显示建筑物的屋顶(28)及涡轮(29)，其具有位于顶部边缘附近的齐平边缘扰流板(30)，以便平衡压力。所述扰流板是与屋顶边缘分开的平坦区域，通过臂连接到屋顶边缘，足以使其上方及下方的气流分离。所述扰流板通过在建筑物(31)一侧的较高压力空气与屋顶(33)上的较低压力空气之间建立连通，而使较慢的高压空气沿所需方向朝向涡轮移动，而不是发生在屋顶之前的这种混合。在屋顶水平面(32)上方的层流迎面的风向略微向上(向量34)朝向涡轮偏转，并且还将来自扰流板(30)的下侧的空气流作为向量(33)朝向涡轮的下部推动。在风中，不等的压力以相反的方式与不等的速度相关，因此高压区域具有较低的速度(要注意的是，图示是侧视图，因此显示穿过扰流板(30)的向量(31)，因为扰流板具有将其连接到平台的臂，不然就是空心的)。这导致一些改进，但缺点是通过湍流及通过撞击涡轮的风的角向量损失能量。要注意的是，现有技术将所述扰流板呈现为大约45度的角度，但不表示任何特定角度。本申请在图5中显示更好的角度。
图5显示两种避免图4问题的方法。左侧是建筑物的屋顶(35)及涡轮(36)，其具有位于屋顶边缘附近的齐平边缘扰流板(37)。来自建筑物(38)侧面的偏转空气撞击扰流板，并朝向涡轮的底部偏转，其中较低压力的空气在屋顶(40)上方，低于涡轮的水平面。在屋顶水平面(39)上方的层流的迎面的风仅朝向涡轮叶片稍微向上偏转(向量41)，并且还推动来自扰流板(37)的下侧的气流，作为朝向涡轮下部的向量(40)。这在空气动力上更好地工作，但仍然迫使涡轮基本上升高。
最好的解决方案在右侧。扰流板(45)的不同角度使得来自建筑物(43)的上升空气(46)偏转(48)到涡轮(44)的基部。线性迎面而来的空气(45)现在非常层流且速度更快，并且用水平向量(49)撞击涡轮。现在风更层流，速度更快，涡轮可以靠近平台或屋顶的表面。这是一优点。
图6显示在略微升高的平台(52)上的建筑物(50)及涡轮(51)，其具有使得风能够从(53)传递到(54)而能够使压力从一侧到另一侧均衡的管。这是被动压力均衡。所述管可以将较高的压力拉到较低压力的区域，并导致对上方层流的干扰减小。
图7显示在略微升高的平台(57)上的建筑物(55)及涡轮(56)，其具有垂直设置的孔(58)及沿平台侧面的开放区域，以平衡压力。
这被称为用于“多孔冠层屋顶”的PCR。这会在涡轮水平面下方产生湍流的风。
图8是对任何表现形式的扰流器概念的改进。所述扰流板(59)在扰流板的下侧具有多个翅片(60)，以减少湍流。在一实施方案中，它们平行于上游/下游流动，如图所示。在另一个实施例中，它们在接近涡轮时向外张开以便分散湍流的风。
虽然已经关于有限数量的实施例描述本发明，但是应当理解，可以进行本发明的许多变化、修改及其他应用。基本概念是消除涡流并阻挡来自风力涡轮上游区域的大量空气。
显然，这些可以在所有方向上进行，但是在最突出的风的方向上这样做是最实际的。
尽管在本申请中使用用语“风”，因为这将是本发明的最常见用途，但它实际上可以应用于任何流体。
虽然已经关于有限数量的实施例描述本发明，但是应当理解，可以进行本发明的许多变化、修改及其他应用。
通过上面的附图，现在可以更好地理解目前的独立声明。最接近的现有技术将类似于图4，但是本申请将类似于图5。图5的右侧显示一个可能比图6及图7更好的解决方案。另外，本申请通过图6及7的结构，显示在权利要求1的原理的上下文中实现期望结果的其他方式。没有理由不能一起使用图5、6及7中的一个以上的解决方案。
让我们分析权利要求1如何与附图相符，并与现有技术不同(括号中的注释)：
1.一种远离一涡轮的多个叶片的流动重定向的系统(图4及5)，通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量，所述涡轮位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一主要方向具有至少一边缘，在所述平台的边缘的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动(这是前言的所有部分，只是根据此应用解决的问题定义一建筑物)，及一基本垂直表面在所述平台的至少一边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，所述系统包括：
所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游(区别在于它不在边缘，与美国专利第US7276809号区别开来)，对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸(这是为了确保屋顶表面没有其他干扰，并且是现有技术未解决的附加限制)。
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分(这是一些现有技术的组成部分；它们有垂直延伸，阻止风击中叶片的下部；这导致更多的湍流并且在结构上也是不同的，因为本申请使用了一种类型的叶片，从而需要撞击整个涡轮)。
一重定向结构，在所述多个叶片的高度以下，相邻且固定连接所述平台(重要区别；在现有技术中，位于上面；选择阻挡上面撞击涡轮的高速空气)，所述重定向结构用于在所述涡轮的多个叶片的下方重定向(换句话说，不会干扰翅片的功能)而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片，并且保持与主流速度中存在的基本相同的所述涡轮的所述多个叶片的水平流动速度(也就是说，向量47及49的速度应该基本相同)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种相对于一涡轮的多个叶片的流动重定向的系统，所述涡轮通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量且位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一方向具有至少一边缘，所述边缘具有一垂直表面，所述垂直表面位于所述平台的至少一个边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，在所述平台的边缘的所述流动的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，其特征在于：所述系统包括：
一重定向结构，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构具有一流入口区域及一流出口区域，所述流出口区域指向远离所述多个叶片；
所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸；
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分；
所述重定向结构操作在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述涡轮是一拖动型。
3.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是所述涡轮的上游的一基本水平投影，且在略高于或低于所述平台的水平并与所述垂直表面相邻的一范围内。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：对于前50米，所述投影的范围是所述平台的下方的结构的垂直高度3厘米/米，加上或减去一厘米。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述投影延伸至少1米。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述投影高于所述平台的水平。
7.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重向结构是一齐平边缘扰流板。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述系统还包含多个翅片，所述翅片在所述扰流板的下侧且与所述流动平行。
9.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一分压均衡器。
10.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一多孔篷顶板。
11.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一圆形边缘。
12.如上述权利要求1至11所述的系统，其特征在于：所述平台是一建筑物的一屋顶。
13.一种引导流动来远离远离一涡轮的多个叶片的方法，所述涡轮通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量且位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一方向具有至少一边缘，所述边缘具有一垂直表面，所述垂直表面位于所述平台的至少一个边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，在所述平台的边缘的所述流动的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，其中所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，其特征在于：所述方法包括步骤：
提供一重定向结构，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构具有一流入口区域及一流出口区域，所述流出口区域指向远离所述多个叶片；
对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸；
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分；
所述重定向结构操作在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述涡轮是一垂直轴类型。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述涡轮是一拖动型。
Claims (15)
1.一种远离一涡轮的多个叶片的流动重定向的系统，通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量，所述涡轮位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一主要方向具有至少一边缘，在所述平台的边缘的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，及一基本垂直表面在所述平台的至少一边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，其特征在于：所述系统包括：所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸；
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分；
一重定向结构，在所述多个叶片的高度以下，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构用于在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片，并且保持与主流速度中存在的基本相同的所述涡轮的所述多个叶片的水平流动速度。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述涡轮是一拖曳型。
3.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是所述涡轮的上游的一基本水平投影，且在略高于或低于所述平台的水平并与所述垂直表面相邻的一范围内。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：对于前50米，所述投影的范围是所述平台的下方的结构的垂直高度3厘米/米，加上或减去1厘米。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述投影延伸至少1米。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述投影高于所述平台的水平。
7.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重向结构是一齐平边缘扰流板。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述系统还包含多个翅片，所述翅片在所述扰流板的下侧且与所述流动平行。
9.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一分压均衡器。
10.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一多孔篷顶板。
11.如上述权利要求1及2所述的系统，其特征在于：所述重定向结构是一圆形边缘。
12.如上述权利要求1至11所述的系统，其特征在于：所述平台是一建筑物的一屋顶。
13.一种引导流动来远离远离一涡轮的多个叶片的方法，通过位于连接到一发电机的一轴进行旋转来产生能量，所述涡轮位于一平台上，所述平台高于所述平台的周围环境，沿着基本水平流动的一主要方向具有至少一边缘，在所述平台的边缘的上游，所述流动影响垂直表面及所述平台上方的区域，在所述平台的水平以下的所述上游的流动于撞击所述垂直表面之后转变为一部分的垂直流动，及一基本垂直表面在所述平台的至少一边缘的下方并相邻，所述垂直表面固定连接于所述平台，其中所述涡轮在所述平台的上方并且连接至所述平台，及所述涡轮位于所述边缘的下游，其特征在于：所述方法包括步骤：
对于所述涡轮的至少一叶片的直径的距离，所述平台在所述涡轮的下游基本上在所述多个叶片的高度没有垂直延伸；
所述平台在所述平台的上游没有垂直延伸，所述平台的高度水平基本上等于及高于所述多个叶片的最低部分；
一重定向结构，在所述多个叶片的高度以下，相邻且固定连接所述平台，所述重定向结构用于在所述涡轮的多个叶片的下方重定向而使所述垂直流动基本上水平远离所述涡轮的多个叶片，并且保持与主流速度中存在的基本相同的所述涡轮的所述多个叶片的水平流动速度。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述涡轮是一垂直轴类型。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述涡轮是一拖曳型。
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