DE102011110982A1

DE102011110982A1 - Einklang Turbine mit Effekt nach Bernoulischen Gesetz für Strömende Gase für Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien.

Info

Publication number: DE102011110982A1
Application number: DE102011110982A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2013-03-28
Also published as: DE102011110982A8

Abstract

Durch diese Vorrichtung
besteht ein kompakter Betreiber von Stromgeneratoren, der alle Leistugsmerkmale seiner Klasse erfüllt.
Bei Aufbau der Turbine ist immer die Korrelation zwischen der Energieverlust und Bewegungsenergie zu berücksichtigen.
Bei auswahl Rotorumdrehungen, Schrabenblättern sind verschiedene Faktoren in Betracht zu nehmen.
Der wesentlicher und entscheidenen, ist die Relativbewegung (Rohrwandung) in Inneren, zwischen dem Körper und Strömung.
Damit ist die Stufe Nr. 1, bei der nur 1/3 der Bewegungsenergie genutzt werden kannn, die vorherstehende, in der Abeitsstrom für die Stufe Nr. 2 zeckwäßig vorbereitet und formiert wird.
Diese Umstände führen dazu, dass die Strömung von der Vorrichtung eingesaugt wird, weil der Rotor Nr. 1 teilweise als Wentilator funktioniert.
Alle Parametern von Rotorn sind gemäß der ausgewählte Leistung durch eine Model zu optimieren.
Um den Energieverlustbeiwert in Stand ab (0,05 bis 0,08) zuhalten ist die optimale Anzahl der Schraubenblättern:
bei Rotor Nr. 1–3 St.
Rotor Nr. 2–6 St.
Und die Rotorumdrehungen setzen sich zusammen (60 bis 70) Um/min.
Da die Turbine in physischen Ausdehnung über 25 Mal kleiner, bei gleicher Leistung als ein Windrad ist, bietet sie aber meheren Funktionen:
1. In Form eines kompaktes Geät ab (3. bis 7.) KVA, das durch eine Multiturbine betrieben wird, das von Reisenden in windreichen Orten genutzt werden kann.
2. Ein Generator mitr Leistung bis 0,63 MVA, der sich von drei einzelen Turbinen betreiben läßt.
3. Zu einem Bauernhof könnte eine Vorrichtung ab (15 bis 30) KVA sich schon anpassen lasen.
Kein Alarm und mehere Kosten zum Anschluss an einen irgendwo in den Bergen instalierenden Propellerrad, könnte man sich schon ersparen.

Description

Diese Turbine ist zur Nutzung der kinetische Energie aus naturlichen Strömungen geordnet und läßt sich als Gegenteil allen vorhärigen, die für Erzeugung von Strömungen geeignet sind, darstellen.
Das ist eine absolut gegenständige Vorrichtung und kann damit für Erzeugung von Strom aus Erneurbaren Energien genuzt werden
Im Gegensatz zu einem einfachen Windrad ist das eine eigenartige Vorrichtung, die in Form Laut dem „Gesetz von Bernoulli” angepasst werden muss.
Nach seiner Körperbeschaffenheit ist sie zweistufig und wird im Rohr mit unterschiedenen Querschnitt eingebauet, in denen der summarischer Druck den gleichen Wert hat.
Sie beinhaltet ein hervorstehendes Kennzeichen, dadurch von der Stufe mit geringeren Querschnitt der größmöglicher Wert von Gesamtdrehmoment erreicht wird.
Algemein gilt das Gesetz von Bernoulli:
„Die Summe aus Statischen Druck und Dynamischen hat innerhalb einer Strömrohre stehts den gleichen Wert” „p1 + V/2·q = p2 + Y/2·q.„
Laut dem Gestz ist der Statischer Druck im Rohr mit größeren Querschnitt größer als im Rohr mit kleineren Querschnitt, der Dynamischer umgekehrt.
Damit wird in der Stufe mit kleineren Querschnitt ein größeren Drehmoment erzeugt.
Das bedeutet, von der Stufe mit geringeren Querschnitt (Stufe Nr. 2) wird deutlich mehr kinetische Energie genuzt, als von der mit größeren Querschnitt (Stufe Nr. 1).
Um den Maximal Effekt zu erreichen, kann die Korrelation zwischen den Drehmoment von Rotor Nr. 1 und 2, und die Anzahl, Form, und das Profil der Rotorschraubenblätter endgültig nur durch eine Model optimiert werden. Weil das auch von modernsten Berechnungsmetohden genau nicht berechnen läßt.
Da der Wind eine grenzenloße Leistung besizt, verbleibt die räumlische kinetische Energie konstand, unabhängig von Energieverlust.
Der Wind, bei dem sehr ereignisreichen und aufregenden Strömungen, Turbulenzen, Druckschwangungen und Energieverlust auftritt, last sich nicht steuern.
Die Herleitung der Energiegleichung erfolgt über den Energieerholungssatz, wobei die gesamte Strömungsenergie, die sich aus Lage, Druck, Bewegungsenergie und Verlustenergie zusammensetzt, betrachtet wird. „V²/2·q + p1 + EV²/2·q = Y/2·q + p2 + EY²/2·q.„

V: – Windgeschwindigkeit der Stufe Nr. 1.
p1: – Statischer Druck der Stufe Nr. 1.
E.: – Empirischer Energieverlustbeiwert.
Y.: – Windgeschwindigkeit der Stufe Nr. 2.
p2: – Statischer Druck der Stufe Nr. 2.
V²/2·q: – Bewegungsenergie der Stufe Nr. 1.
Y/2·q: – Bewegungsenergie der Stufe Nr. 2.
EV²/2·q: – Energieverlust der Stufe Nr. 1.
EY²/2·q: – Energieverlust der Sufe Nr. 2.

q = m/V. – Dichte.

m. – Masse.

v – Volumen.

Diese Annahme fußt auf der empirischer Beobachtung, dass die Energieverlust in Rohrleitungen bei turbulenter Strömung mit dem Quadrat Strömungsgeschwindigkeiten steigen.
E – Empirischer Energieverlustbeiwert
Der Parameter Energieverlustbeiwert wird empirisch bestimmt und ist von der Rauigkeit der inneren Oberflächen des Körpers, Rotorn und dem Fließverhalten der Strömung abhängig.
Das optimale Profil der Rotoschraubenblätter, wäre das Profit eines Bergadlersflügel.
Dieser kann bei gerigster Strömung in der Luft stillstehend bleiben.
Dieses Profil besitzt einen Vorteil gegen die alle andere:

1. Der Drehmoment wird durch Differenz zwischen dem Statischen Druck p1 und p2 erzeugt.
2. Das Schraubenblatt wird parallel der Rotorachse eingebaut, um den Verlust von Dynamischen Druck innerhalb der Turbine zu vermindern und weniger Wellen von Schallferquenz zu erzeugen. Außerdem ist zu berücksichtigen:
1. Das in den naturlichen Strömungen Druckschwankung und und Energieverlust auftritt.
2. Den Charakter und Stärke den dominierenden Winden.
3. Das von dem Rotor mit kleineren Duchmesser der größerer Drehmoment erzeugt wird.

Entscheidet ist immer die Relativbewegung (Rohrwandung) zwischen Strömung und Körper inneren der Turbine.
Trotzdem können wir die Windkraft des Abeitsfeldes durch diese Vorrichtung vollständig und doppeld ausnutzen.
Sinnvoll wäre es diese Vorrichtung ansatt den zur Zeit existierenden Windrat, bei dem nur 1/32 Teil von Windkraft des Arbeitsfeldes genutzt wird, auf den Markt bringen

Claims

Die wesentliche Merkmale der Erfindung, die als Patentfähig unter Schutz gestellt sollten werden folgend gekennzeichnet. 1. Nach seiner Körperschaffenheit ist die Turbine als zweistufig in einem Rohr mit unterschiedenen Querschnitt angepasst, dadurch seine wesentliche Kennzeichen laut dem Gesetz von Bernoulli definiert werden. Dadurch läßt sich aus der gesetzlicher Korrelation zwischen Strömunggeschwindigkeiten der Stufe Nr. 1 und Nr. 2, ein deutlichen Gewinn ziehen. 2. Das Profil, aber nicht die Physische Ausdehnung, kopiert das Profil eines Bergadlerflügels und ist in dieser Form festgelegt. Diese Umstände führen dazu, dass Gemäß dem Bernoulischen Gesetz. der Drehmoment von den Rotorn entsprechend Quadrat der Strömunggeschwindigkeit der Stufe Nr. und Nr. 2, steigt. Infolge dessen wird von der Stufe mit geringeren Querschnitt (Nr. 2.). mehr als 2/3 von Windkraft des Arbeitfeldes, als Bewegungsenergie genuzt. Wegen charakterischen Kennzeichen der Schraubenblättern Profils wird der Drehmoment der beiden Rotorn durch Differenz von Statischen Druck der Gegenseiten der Schraubenblättern erzeugt. Damit wird der Maximal Drehmoment bei geringerer Energieverlußt erreicht und keine Schallwelle werden erzeugt: (kein Alarm). Im Vergleich zu einer einstufiger Turbine, bei der max 1/3 und Windrad nur 1/16 Teil der Windkraft genuzt werden kann, wird durch diese zweistufige Turbine vollständig die Kinetische Energie genuzt. Da die Energieverlußte von der Relativbewegung zwischen Strömung und Körper (Rohrwandung) abhengig sind werden sie für den Rotor mit geringeren Rotordurchmesser deutlich weniger. Aufgrund, dass die Strömung von Rotor mit größeren Rotordurchmesser (Nr. 1) schon in Kreisbewegung gesetzt wird, weil dieser von Rotor Nr. 2 beschlönigt wird. Infolge dessen sind die von Krisbewegung verursachten Energieverlußte in der Stufe Nr. 2., die geringsten. Durch diesen Efekt sind die Rotorumdrehungen durch (50 bis 70) und/min, – begrenzt. Und die alle, die innere Oberfläche müssen absolut Rauheitloß sein. Das ist bei Aufbau der Turbine das maßgebliche Argument. Da sie fest gefügt ist, laßen sich auf einer Stelle meheren einzelne Tubene instalieren. Weil, im Vergleich zu zu einem Windrad, der Rotordurchmesser dieser Turbine bei gleicher Leistung, bis 20.0 mal kleiner ist. Damit erspart man sich die gewaltigen Kosten für die, von kilometerlang des Kabelnetz, die zum Anschluß zu einem irgendwo auf dem Meer instalierten Propellerrad gehören.