DE102004030094A1

DE102004030094A1 - Rotor system e.g. rotor blade`s circulation flow enhancing device for e.g. wind power plant, has ring-shaped flow body fastened on tower circumference to height of blade, which oppose spin-afflicted rotor outflow to height of rotor points

Info

Publication number: DE102004030094A1
Application number: DE102004030094A
Authority: DE
Inventors: Jan-Dirk Reimers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2006-01-12

Abstract

The device has ring-shaped flow body (5) that is fastened on a tower circumference to a height of a rotor blade (2), which oppose a spin-afflicted rotor outflow to height of rotor points to smaller resistance than it enables in a round tower (4). Molded stump airfoils and/or guide plate/profile and asymmetric helical molded ring unit are disposed on the circumference of distributed single profile units.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbesserung der vom Rotor beeinflussten wirbelbehafteten Umströmung der statischen Teile einer Propellergesamtanlage.The The invention relates to a device for improving the From the rotor affected vortexed flow around the static parts of a Propeller entire system.

Diese kann sowohl eine Windkraftanlage sein, eine Wasserturbine oder ein drehbarer Hydraulikantrieb (Schiffsantrieb).These can be either a wind turbine, a water turbine or a Rotatable hydraulic drive (marine propulsion).

Bei Windkraftanlagen ist der Einfluss der Rotorabströmung mit den Turm- und Gondelelementen zu berücksichtigen, bei Propelleranlagen ist der Einfluss der abströmenden Medien mit der Propellerhalterung zu beachten. Insbesondere der Turmbereich auf Höhe der Blattspitzen kann zur Verbesserung der Gesamtaero(fluid)dynamik in einfacher Weise modifiziert werden. Die unvermeidbar vorhandenen, rotierenden Wirbelschleppen der von der Blattspitze erzeugten Endwirbel können mit geeigneter, erfindungsgemäßer Ausrüstung am Turm besser ablösen und eine rückwirkungsfreie, da weniger gestaute Umströmung im bisherigen Bereich des Schlagschattens vor dem Turmkörper bewirken.at Wind turbines is the influence of Rotorabströmung with the tower and nacelle elements to consider, In the case of propeller systems, the influence of the outflowing media is with the propeller holder to be observed. In particular, the tower area at the height of the blade tips can for Improved overall aero (fluid) dynamics modified in a simple manner become. The inevitable, rotating wake vortices The end vortices generated by the leaf tip can, with suitable, inventive equipment on Better detach the tower and a reaction-free, because less jammed flow around effect in the previous area of the drop shadow in front of the tower body.

Die Umströmung eines Körpers im Unterschallbereich ist nicht rückwirkungsfrei, Störungen innerhalb der Strömung setzen sich auch in Richtung der Strömungsherkunft fort. Ein Effekt ist beispielsweise der erhöhte Staudruck vor einem umströmten Körper, der mit einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit einhergeht. So ist das Einfahren eines Zuges in einen Tunnel deutlich vorher zu spüren. Bei einer Windkraftanlage heißt dies, dass die Umströmung der Gondel und des Turms auf die Rotorblattumströmung negativ einwirken. So ist die Gondel heutzutage zumeist strömungsgünstig geformt, der Turm jedoch ist immer rund, da er unterschiedliche Windrichtungen berücksichtigen muss. Die alleinig drehbare Gondel erlaubt es nicht in kostengünstiger Weise einen profilierten Turm zu verwenden.The flow around of a body In the subsonic area is not free from interference, disturbances within the flow continue in the direction of the flow origin. An effect is, for example, the raised one Dynamic pressure in front of a flow around body, the with a reduction in flow velocity accompanied. Thus, the entry of a train in a tunnel is clear felt before. At a wind turbine means this, that the flow around the gondola and the tower have a negative effect on the rotor blade flow. So The gondola is usually aerodynamically shaped today, but the tower is always round, considering different wind directions got to. The only rotatable nacelle does not allow it in a cost effective manner to use a profiled tower.

Derzeit einzige Methode darauf zu reagieren ist der vergrößerte Abstand zwischen Rotorblatt und Turm, was zu erhöhten mechanischen Belastungen aufgrund der Hebelwirkung führt, die konstruktiv aufgefangen werden müssen.Currently the only way to respond is the increased distance between rotor blade and tower, resulting in increased mechanical loads due the leverage effect, which must be caught constructively.

Weiterhin erzeugen umströmte Tragflächen einen Endwirbel, der durch den Druckunterschied der beiden Tragflächenseiten erzeugt wird, dieser Druckunterschied ist ein Maß des nutzbaren Energiegewinns der Tragfläche. An der Blattspitze treffen beide Druckzonen direkt aufeinander, es entsteht eine Ausgleichsströmung zwischen den beiden Druckzonen, welche den Endwirbel bildet. Dieser Endwirbel vernichtet nutzbare Energie. Die Entwicklung von sogenannten Winglets – speziell geformte, abgewinkelte Flügelspitzen – versucht diesen Druckausgleich zu reduzieren und die Energiegewinnung zu maximieren. Diese Technologie hat in der Windkraftbranche bereits Einzug gehalten. Jedoch bleibt der strömungsbremsende Effekt des Endwirbels erhalten. Hier können bis zu 30% der Energie vernichtet werden.Farther generate flow around Wings one End vertebra caused by the pressure difference between the two wing sides is generated, this pressure difference is a measure of the usable energy gain the wing. At the tip of the blade both pressure zones meet directly, it creates a compensation flow between the two pressure zones, which forms the end vertebra. This End vertebra destroys usable energy. The development of so-called Winglets - specifically shaped, angled wing tips - tried to reduce this pressure balance and to gain energy maximize. This technology already has in the wind power industry Moving in. However, the flow-braking effect of the end vertebra remains receive. here we can Up to 30% of the energy can be destroyed.

Die Erzeugung mehrere kleiner Wirbel anstatt eines großen hat sich ebenfalls als aerodynamisch günstig herausgestellt, hier ist der Golfball als Beispiele zu nennen. Mit dem gleichen Zweck finden Vorflügel Verwendung. Mit einer wesentlich geringeren Größenordnung der Wirbelbildung wird die strömungsgünstige Wirkung von der sogenannten mikrostrukturierten Haifischhaut erklärt.The Generating several small vertebrae instead of one big one also turned out to be aerodynamically favorable, here is the golf ball as examples. With the same purpose find slats Use. With a much smaller magnitude of vortex formation becomes the streamlined effect explained by the so-called microstructured sharkskin.

So wird in WO 00/34651 eine Oberflächenbeschichtung vorgeschlagen, die Aufgrund von einer Nano-Strukturierung vorzugsweise die Blattspitzen geräuschärmer macht. Die im Vergleich weiche, da faserartige Lotusoberfläche soll dem Wirbel Energie entziehen und geräuschmindernd wirken. Sie kann auch zur Geräuschminderung an Elementen der Gondel oder des Turmes verwendet werden. Die Oberflächenstrukturen haben eine Größenordnung von 0,0001 bis 0,15 mm und sollen als Stoßdämpfer wirken. Auf die Wirbelbildung an der Tragfläche an sich und dessen Ablösung wird keinen Einfluss genommen.So In WO 00/34651 a surface coating is obtained proposed that due to a nano-structuring preferably makes the blade tips quieter. The comparatively soft, as fibrous lotus surface should Deprive the vortex energy and reduce noise. She can too for noise reduction be used on elements of the gondola or the tower. The surface structures have an order of magnitude of 0.0001 to 0.15 mm and should act as a shock absorber. On the vortex formation on the wing in itself and its replacement is not influenced.

Hier wird in DE 19614420 eine Geometrievariation an der Tragflächenhinterkante vorgeschlagen, die die Geräuschentwicklung reduzieren soll, die Wirbelbildung wird zumindest an der Tragflächenhinterkante seitens der Geräuschentwicklung beeinflusst.Here is in DE 19614420 proposed a geometry variation on the wing trailing edge, which is to reduce the noise, the vortex formation is influenced at least at the trailing edge of the wing due to the noise.

Bei rotierenden Tragflächen nun, wie bei Windkraftanlagen, steigt die Strömungsgeschwindigkeit jedoch mit dem Radius der Rotors zur Blattspitze an. So ist der Endwirbel eines Rotorblatts im Bereich der höchsten Anströmgeschwindigkeit und damit im Bereich des höchsten Energiepotenzials. Hier greifen eine Reihe von weiteren Entwicklungen an. So werden die Blattspitzen mit Winglets versehen, kleinen aerodynamisch wirksamen Stummelflügeln, die den Druckausgleich zwischen Ober- und Unterseite der Tragfläche und damit die Wirbelbildung verringern sollen.at rotating wings Now, as with wind turbines, the flow rate is increasing with the radius of the rotor to the blade tip. So is the end vertebra of a rotor blade in the area of the highest flow velocity and thus in the area of the highest Energy potential. Here are a number of further developments at. So the blade tips are provided with winglets, small aerodynamic effective stub wings, the pressure balance between the top and bottom of the wing and thus reduce the vortex formation.

Ein derzeitiges reglementiertes Auslegungsmaß für Windkraftanlagen ist beispielsweise die maximale Blattspitzengeschwindigkeit, die aus Geräuschgründen nicht überschritten werden darf, die mögliche Energieausbeute wird damit bereits limitiert.One current regulated design dimension for wind turbines is for example the maximum blade tip speed, which did not exceed for noise reasons may be, the possible Energy yield is thus already limited.

Bei hydrodynamischen Systemen vergleichbar ist der minimal erzeugbare Unterdruck ein Auslegungsmaß, Kavitation und mechanische Schäden am Propeller sind sonst die Folge. Hier wird der Wirkungsgrad ebenfalls limitiert.In hydrodynamic systems, the minimum negative pressure that can be generated is a design dimension, cavitation and mechanical damage to the propeller are otherwise the result. Here is the We kungsgrad also limited.

Bisher nicht berücksichtigt ist jedoch das Zusammenspiel und die Rückwirkung der wirbelbehafteten Umströmung zwischen dem Rotor und den statischen Turmelementen, insbesondere auf Höhe der Blattspitzen.So far not considered however, is the interaction and the retroactivity of the vertebrates flow around between the rotor and the static tower elements, in particular at height the leaf tips.

Die periodische Anregung des Turmes beim Vorbeilaufen eines Rotorblatts führt zum einen zu Schwingungen des Turmes, des Rotors und der gesamten Struktur. Diese muss bei der dynamischen Sicherheitsrechnung und strukturellen Auslegung der Konstruktion berücksichtigt werden. Dieses sogenannte Schlagmoment des Rotors beim Durchlaufen des Schlagschattens hinter aber auch vor dem Turm führt zudem zu einer erhöhten periodischen Geräuschbelastung, die deutlich störend in der näheren Umgebung der Windkraftanlage vernehmbar ist. Die Schwingungsanregung kann im ungünstigen Fall die Regelung zur Blattverstellung beeinflussen und den gesamten Betrieb gefährden. Die vom Rotor abströmende Wirbelschleppe schlägt gegen den Turm, staut sich und muss erneut ablösen, da nach dem Rotorblattdurchgang wieder eine nicht beeinflusste Strömung anströmt und anliegt, die beim erneuten Blattdurchlauf wieder durch eine Wirbel abgelöst wird. Die effektive Abströmgeschwindigkeit am konventionell runden Turm im Bereich der wichtigen Rotorfläche wird erheblich reduziert, zudem steigt der Staudruck, diese Rückwirkung beeinflusst die Rotorumströmung negativ. Dies hat Auswirkungen auf die Laufruhe, die Schwingungsanregung und die Geräuschentwicklung, letztendlich auf die Betriebsdauer und auch den Wirkungsgrad der Windkraftanlage bzw. Propelleranlage (hydraulische Systeme).The periodic excitation of the tower when passing a rotor blade leads to one to vibrations of the tower, the rotor and the entire structure. This must be in the dynamic safety and structural Design of the construction considered become. This so-called impact moment of the rotor when passing through the Drop shadow behind but also in front of the tower also leads to an increased periodic Noise pollution, the clearly disturbing in the vicinity the wind turbine is audible. The vibration excitation can in the unfavorable Case affect the pitch control scheme and the entire Endanger operation. The effluent from the rotor Vortex trail hits against the tower, jams and must replace again, because after the rotor blade passage again flows to an unaffected flow and rests, the re-sheet flow is replaced by a vortex again. The effective flow velocity at the conventionally round tower in the area of the important rotor surface significantly reduced, also increases the dynamic pressure, this reaction influences the rotor flow around negative. This has an effect on the smoothness, the vibration excitation and the noise, Ultimately on the duration of operation and the efficiency of Wind turbine or propeller system (hydraulic systems).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine entsprechende einfache Vorrichtung anzugeben, mit der die Wirbelablösung und Umströmung am statischen Aufhängeapparat, dem Turm, effektiv und kostengünstig verbessert werden kann.task the invention is to provide a corresponding simple device, with the vortex shedding and flow around on the static suspension apparatus, the tower, effectively and inexpensively can be.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, daß in vorteilhafter Ausführung um den Turm verteilte Strömungsleitelemente in geeigneter Weise befestigt werden, die der drallbehafteten Rotorabströmung auf Höhe der Blattspitzen geringeren Widerstand entgegensetzen, als es ein konventionelles oder auch rundes Turmelement kann.The The object is achieved by the device according to the invention in that in an advantageous embodiment to the tower distributed flow guide be attached in a suitable manner, which the swirling Rotorabströmung on height of Blade tips oppose lower resistance than a conventional or even round tower element can.

Bei der erfindungsgemäßen Wirkung, welche die Vorrichtung nach dem Anspruch 1 umsetzt, ist folgendes wesentlich:
Es gelten die gleichen Wirkweisen, wie sie bei der Wirbelablösung bei Tragflächen benutzt werden, es können also Flügelendprofile (Winglets) oder Strömungsprofile verwendet werden. Diese sollen einen verbesserten Strömungsabriss gewährleisten.In the effect of the invention, which implements the device according to claim 1, the following is essential:
The same modes of action as used in the aerofoil suspension apply, so winglet profiles or airfoils can be used. These are intended to ensure improved stall.

In einer vorteilhaften Ausführung können kleine Profilkanten oder Schienen auf dem Turm angebracht werden. Geeignet sind beispielsweise ein oder mehrere umlaufende Ringelemente. Weiterhin sind die bei Schornsteinen verwendeten Windleitelemente eine zielführende Möglichkeit, wenn diese erfindungsgemäß verwendet werden.In an advantageous embodiment can be small Profile edges or rails are mounted on the tower. Suitable For example, one or more circumferential ring elements. Furthermore are the wind deflectors used in chimneys have a goal-oriented possibility when used according to the invention become.

Als Beispiel sei GB 2362938 erwähnt, wo Anbauteile für Turmelemente vorgeschlagen werden, die den Windwiderstand und die Wirbelbildung verringern sollen. Hier werden runde Turmelemente aerodynamisch ausgerüstet um zunächst die Erzeugung der Karman'schen Wirbelschleppe zu verhindern bzw. zu verringern. Damit soll die Schwingungsanregung gemindert werden, jedoch führt die verbesserte Wirbelablösung unmittelbar auch zu einem geringeren Windwiderstand, der bei der hier beabsichtigten erfindungsgemäßen Verwendung ebenfalls von Vorteil ist. Die Anmeldung GB 2362938 schlägt auch die Verwendung an Türmen bei sogenannten Leeläufern vor. Jedoch berücksichtigt die Anmeldung ausschließlich nur homogene und laminare Anströmungen auf die zu modifizierenden Bauteile. Die vom Wirkungsgrad deutlich vorzuziehenden Luvläufer werden nicht berücksichtigt. Die Anmeldung vernachlässigt, wie alle Entwicklungen auf diesem Gebiet, die drallbehafteten Strömungen und die Rückwirkung der Strömung bei mehreren umströmten Körpern.As an example GB 2362938 mentions where attachments are proposed for tower elements, which should reduce the wind resistance and vortex formation. Here round tower elements are aerodynamically equipped to prevent or reduce the generation of the Karman vortex train. Thus, the vibration excitation should be reduced, but the improved vortex shedding leads directly to a lower wind resistance, which is also advantageous in the inventive use intended here. The registration GB 2362938 also proposes the use of towers in so-called Leeläufern. However, the application only takes into account only homogeneous and laminar flow to the components to be modified. The windward runners, which are clearly preferable to the efficiency, are not considered. The application neglects, as all developments in this field, the swirling currents and the reaction of the flow in several bodies flow around.

In einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können einzelne Leitbleche montiert sein, die schraubenförmig orientiert über den Umfang des Turmes verteilt werden. Diese erzeugen einen Grundwirbel am Turm, der die Rotorwirbelschleppe beim auftreffen auf den Turmkörper günstig beeinflusst.In an advantageous embodiment the device according to the invention can be mounted single baffles, which are helically oriented over the Scope of the tower will be distributed. These generate a basic vortex on the tower, which favorably influences the rotor vortex when hitting the tower body.

Der widerstandsmindernde Effekt von vielen kleinen erzeugten Wirbeln kann ebenso genutzt werden. Hier sei noch mal der Golfball erwähnt, bzw. die Haifischhaut, jedoch in nicht mikroskopischen Größenordnungen.Of the resistance-reducing effect of many small generated vertebrae can be used as well. Here is the golf ball mentioned again, or the sharkskin, but not on a microscopic scale.

In einer vorteilhaften Ausführung können viele kleine Elemente angeordnet werden. Diese können in sich asymmetrisch oder symmetrisch sein, schraubenförmig, parallel oder gekreuzt zueinander angeordnet sein und jeweils einen kleinen Wirbel erzeugen der den Rotorwirbel leichter abströmen lässt.In an advantageous embodiment can many small elements are arranged. These can be asymmetric or in themselves be symmetrical, helical, be arranged parallel or crossed to each other and one each generate small vortex which makes the rotor vortex easier to drain.

Ein generell zu berücksichtigender Unterschied zu den beschriebenen konventionellen Leitelementen ist jedoch die Drallbehaftung der zu beeinflussenden Strömung im erfindungsgemäßen Einsatz, die in der Geometrie der Stromelemente Berücksichtigung finden sollte. Dieser ist zum einen von der Rotationsrichtung des Rotor abhängig aber auch von der generellen Anströmgeschwindigkeit, die wiederum auch einen Fliehkraftanteil bewirkt, der diese Wirbelstromschleppe nach außen wandern lässt.However, a generally to be considered difference from the described conventional guide elements is the swirling of the flow to be influenced in the insert according to the invention, which should be taken into account in the geometry of the current elements. This depends on the one hand on the direction of rotation of the rotor but also on the general flow velocity, the like In addition, this causes a centrifugal force component that causes this eddy current train to migrate outwards.

Bei höheren Windgeschwindigkeiten greift der Wirbel mit ebenfalls stärkerer Anströmung weiter unten am Turm an, dies kann mit veränderten Profilgeometrien berücksichtigt werden. Die mit Leitelementen auszurüstende Turmfläche ist daran anzupassen, sie wird sowohl den am Turm nach unten wandernden Wirbel, als auch den nach oben mit beeinflussten Teil des Turmes im Schlagschatten berücksichtigen. Aufgrund der verringerten Anströmgeschwindigkeit des Wirbels, kann die Gondel und der Turm im oberen Bereich jedoch weitgehend vernachlässigt werden.at higher Wind speeds attacks the vortex with also stronger flow further down at the tower, this can be changed Considered profile geometries become. The tower surface to be equipped with guide elements is to adapt to it, it will both the towering down the tower Eddy, as well as the upwardly influenced part of the tower in the drop shadow. Due to the reduced flow velocity of the vortex, however, the gondola and the tower in the upper area can largely neglected become.

Vorteilhaft bei der Ausführung ist eine rotationssymmetrische Verteilung über den Umfang, jedoch kann es auch vorteilhaft sein eine Anströmungsvorzugsrichtung gesondert zu berücksichtigen.Advantageous in the execution is a rotationally symmetric distribution over the circumference, however, can It may also be advantageous to have an inflow preferential direction separately to take into account.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung für einen Einsatz in der Serienfertigung ist ein Ringsegment, welches in Art einer sehr großen Schelle an der Aufhängeachse (Turm, Stutzen) sicher befestigt werden kann.A advantageous embodiment for a use in mass production is a ring segment, which in kind of a very big one Clamp on the suspension axle (Tower, nozzle) can be securely fastened.

Dies ermöglicht den Einsatz eines Profilsystems an nahezu allen marktüblichen Turmelementen bei Windkraftanlagen, oder eine einfache Nachrüstung.This allows the use of a profile system on almost all commercial market Tower elements in wind turbines, or a simple retrofit.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Laufruhe, die Geräuschentwicklung und letztlich auch den Wirkungsgrad und die Anlagensicherheit zu verbessern.A inventive device allows it, smoothness, noise and ultimately also the efficiency and plant safety improve.

Eine ebenso erfindungsgemäße Anwendung im Bereich der Fluidantriebe kann zur Verbesserung des Wirkungsgrades und des Kavitationsverhaltens genutzt werden.A also according to the invention in the application Range of fluid drives can improve the efficiency and cavitation behavior.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.advantageous versions and further developments of the invention are the subject of dependent claims.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und werden anhand der Figuren näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:in the The following are exemplary embodiments The invention shown in the drawings and are based on the Figures closer explained. In detail show:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen ringförmigen Vorrichtung; 1 a schematic representation of an annular device according to the invention;

2: eine schematisch Darstellung einer leitblechförmigen Vorrichtung; 2 a schematic representation of a baffle-shaped device;

3: eine schematisch Darstellung einer mehrteiligen Vorrichtung mit asymmetrischen Stromkörpern 3 : A schematic representation of a multi-part device with asymmetric current bodies

4: eine schematische Darstellung einer mehrteiligen Vorrichtung mit symmetrischen Stromkörpern 4 : A schematic representation of a multipart device with symmetrical current bodies

5: eine schematische Darstellung einer Montagegruppe auf einem Ringkörper, bestehend aus mehreren Ringelementen. 5 : a schematic representation of a mounting group on a ring body, consisting of several ring elements.

6: eine schematische Darstellung einer Montagegruppe auf einem Ringkörper, bestehend aus mehreren einzelnen, schraubenförmig und parallel angeordneten Flügelstummeln. 6 : A schematic representation of a mounting group on a ring body, consisting of several individual, helical and parallel wing stubs.

7: eine schematische Darstellung eines steuerbaren Fluidantriebes der einen Ringkörper am drehbaren Aufhängeschaft aufweist. 7 : A schematic representation of a controllable fluid drive having a ring body on the rotatable suspension.

Wie aus 1 ersichtlich ist, wird eine Windkraftanlage 1 dargestellt, die mit den Blattspitzen 2 auf dem Turm 4 im Bereich 3 den vom Endwirbel betroffenen Bereich aufweist. Das Strömungselement 5, ist hier ein umlaufendes, ringförmiges Profil-Element, oder Schiene, die die Strömung ähnlich wie bei einem Stromkörper abfließen lässt. Das ansonsten runde Turmprofil wird hier zur Verbesserung der Aerodynamik, im betroffenen Bereich gestreckt. Eine mögliche, denkbare maßstäblich kleinere Ausbildung der Ringelemente oder mehrere Ringelemente würde zur Bereitstellung von Abrisskanten, ähnlich eines Spoilers bei Fahrzeugen dienen.How out 1 it can be seen is a wind turbine 1 shown with the leaf tips 2 on the tower 4 in the area 3 has the area affected by the end vertebra. The flow element 5 , here is a circumferential, annular profile element, or rail, which flows down the flow similar to a current body. The otherwise round tower profile is here stretched to improve the aerodynamics, in the affected area. One possible conceivable scaled-down design of the ring elements or multiple ring elements would serve to provide demolition edges, similar to a spoiler on vehicles.

2 zeigt eine andere Ausgestaltung mit mehreren schaufelförmigen Leitelemente 6, wie sie zur Wirbelerzeugung Verwendung finden. Auch hier ist die Größengestaltung variierbar. 2 shows another embodiment with a plurality of blade-shaped vanes 6 as used for vortex generation. Again, the size is variable.

3 zeigt eine Ausführungsform mit einer Reihe von kleinen Stromelementen, welche eine Wirbelgruppe erzeugen, die das Ablösen des Rotorwirbels erleichtern sollen. Zu erkenne ist hier die weitere Ausgestaltung mit einer Variation der Profilgröße und Form mit veränderter Turmhöhe, hier wird die unterschiedliche Auftrefffläche bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten berücksichtigt. 3 shows an embodiment with a series of small flow elements which generate a vortex group to facilitate the detachment of the rotor vortex. To recognize here is the further embodiment with a variation of the profile size and shape with modified tower height, here the different impact surface is taken into account at different wind speeds.

So zeigt 4 eine vergleichbare Anordnung mit symmetrischen Stromelementen zur Wirbelerzeugung, auch diese Variieren in Form und Größe zur Turmpositionierung.So shows 4 a comparable arrangement with symmetrical flow elements for vortex generation, these variations in shape and size for tower positioning.

5 nun zeigt ein ringförmiges Montageelement 10, welches als mehrteiliges Segment zu Erkennen an der Verbindungsfuge 11 für alle marktgängigen Turmgrößen hergestellt werden kann. Hier sind ringförmige Stromkörper 9 dargestellt. 5 now shows an annular mounting element 10 , which as a multi-part segment to recognize at the joint 11 can be produced for all marketable tower sizes. Here are annular streamers 9 shown.

6 zeigt abschließend eine weitere denkbare Gestaltung eines Montagerings mit einer mehrteiligen Profil- bzw. Flügelstummelanordnung, die hier schraubenförmig gewendelt und paarweise parallel angeordnet sind. Weiterhin sind kreuzförmige, versetzte oder unregelmäßige verteilte Anordnungen der Stromelemente denkbar. Die eventuell die Vorzugswindrichtung im besonderen Maße berücksichtigen. 6 shows finally another conceivable design of a mounting ring with a more part profile or wing stub assembly, which are helically coiled here and arranged in pairs in parallel. Furthermore, cross-shaped, staggered or irregular distributed arrangements of the current elements are conceivable. The possibly take into account the preferential wind direction in particular.

7 zeigt eine erfindungsgemäßen Vorrichtung 14 auf die Fluiddynamik angewendet, hier wird eine drehbare Propellerantriebsgondel 15 mit einer ringförmigen Vorrichtung ausgerüstet. Die ringförmige Vorrichtung ist hier mit asymmetrischen, zueinander parralelen, schraubenförmigen Stromelementen ausgerüstet. Weitere bei den aerodynamischen Beispielen erwähnte Ausbildungen sind hier denkbar. 7 shows a device according to the invention 14 Applied to fluid dynamics, here is a rotatable propeller gondola 15 equipped with an annular device. The annular device is here equipped with asymmetrical, parallel to each other, helical flow elements. Other mentioned in the aerodynamic examples training are conceivable here.

11: WindkraftanlageWind turbine
22: Rotorblattrotor blade
33: vom Rotorwirbel beeinflusster Turmbereichfrom Rotor vortex affected tower area
44: Turmtower
55: ringförmiger Stromkörperannular current body
66: Leitbleche/-profileBaffles / profiles
77: asymmetrische Stromkörperasymmetric power body
88th: symmetrische Stromkörpersymmetrical power body
99: RingprofileRingProfile
1010: Montageelementmounting element
1111: Verbindungsfuge des Montageelementsconnecting joint of the mounting element
1212: profilierter Stummelflügelprofiled stub wings
1313: schraubenförmig, parallele Anordnunghelical, parallel arrangement
1414: asymmetrisch, schraubenförmig profiliertes Ringelementasymmetrically helically profiled ring element
1515: drehbarer Fluidantrieb bzw. Fluidturbinerotatable Fluid drive or fluid turbine

Claims

Device for improving the flow around a rotor system, characterized in that one or more advantageously distributed to the tower circumference at the height of the rotor blades are attached in a suitable manner that oppose the swirling Rotorabströmung at the height of the rotor tips less resistance than it is a conventional or round tower element allows.

Device according to claim 1, characterized in that that with the help of current elements, a Abströmwirbel is generated, the outflow facilitates the rotor vortex.

Device according to claim 1, characterized in that that with the help of many small elements a vortex field is created.

Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that one or more circumferential ring elements or rails ( 5 . 9 ) be used.

Apparatus according to claim 1-3, characterized in that distributed over the circumference of individual profile elements ( 7 . 8th ), Wing stubs ( 12 . 13 ) (Winglets) or baffles ( 6 . 14 ) be used.

Device according to claims 1-3, characterized that the elements are parallel, crossed or helical to each other are arranged.

Device according to one or more of the parent Claims, characterized in that the current elements collected on a ring element are arranged for attachment to the tower.

Device according to one or more of the parent Claims, characterized in that the profiles on one of the flow rate-dependent impact surface the static holding body (Tower) adapted profiling and, or size and distribution on the perimeter to have.

Device according to one or more of the parent Claims, characterized in that the profiles adapted to a preferred flow direction are.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the application in a fluid drive, a Fluid turbine or a wind turbine takes place.