DE202006014436U1 - Flügelrotor - Google Patents
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- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
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Abstract
Flügel (1)
von einem Antriebsrotor mit in Strömungsrichtung weisender Rotorachse
(2), wobei der Flügel
(1) mit einer geneigten Flügelflächenebene
(3) in die Strömungsrichtung
(4) gerichtet angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Flügel (1) beabstandet von der Rotorachse (2) angeordnet ist und eine kreisscheibenförmige Grundform besitzt, die eine angeströmte nach außen größer werdende halbkegelförmige Ausbuchtung (5) aufweist, wobei die Ausbuchtung (5) bezogen auf die Drehrichtung des Flügels (1) hinten aus dem Flügel (1) austritt.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Flügel (1) beabstandet von der Rotorachse (2) angeordnet ist und eine kreisscheibenförmige Grundform besitzt, die eine angeströmte nach außen größer werdende halbkegelförmige Ausbuchtung (5) aufweist, wobei die Ausbuchtung (5) bezogen auf die Drehrichtung des Flügels (1) hinten aus dem Flügel (1) austritt.
Description
- Die Erfindung betrifft die Flügel eines Rotors, der insbesondere bei Unterwasserkraftwerken Anwendung findet.
- Ein Unterwasserkraftwerk mit einer Rotorachse in Strömungsrichtung ist aus dem
DE 200 11 874 U1 bekannt. - Als Rotoren oder Schaufelräder finden dabei dem Schiffspropeller ähnliche Schrauben mit Flügeln Anwendung. Am bekanntesten dürfte dabei die Ericsson-Schraube sein, deren Flügel an der Oberfläche gewölbt ausgebildet sind.
- Bekannt ist es auch, die Flügel verstellbar anzuordnen und so einen unterschiedlichen Schub bei gleicher Rotordrehzahl zu erzielen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die Flügeloberfläche in ihrer Gestaltung zu optimieren, so dass höhere Drehzahlen der Rotorachse bei gleichen Strömungsbedingungen von Wasser bzw. von Luft erzielbar sind.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Erfindungsgemäß ist bei einem Flügel von einem Antriebsrotor mit in Strömungsrichtung weisender Rotorachse, wobei der Flügel mit einer geneigten Flügelflächenebene in die Strömungsrichtung gerichtet angeordnet ist, vorgesehen, dass der Flügel beabstandet von der Rotorachse angeordnet ist und eine kreisscheibenförmige Grundform besitzt, die eine angeströmte nach außen größer werdende halbkegelförmige Ausbuchtung aufweist, wobei die Ausbuchtung bezogen auf die Drehrichtung des Flügels hinten aus dem Flügel austritt.
- In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die halbkegelförmige Ausbuchtung innerhalb eines Quadranten oder eines Teils eines Quadranten von innen nach außen verlaufend angeordnet ist. Dabei weist die Innenfläche der halbkegelförmigen Ausbuchtung gegen die Strömungsrichtung und die Achse der halbkegelförmigen Ausbuchtung schließt in der Flügelfläche mit der Tangente des Rotationskreises des Flügelmittelpunktes um die Rotorachse einen Winkel α (10° < α < 20°) ein.
- Versuche haben gezeigt, dass bei gleichen Strömungsbedingungen mit der vorgeschlagenen Flügelform Drehzahlsteigerungen von 10–12% erzielt werden.
- Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt.
- Es zeigen:
-
1 Rotor mit Flügeln, -
2 und3 Anstellung der Flügel -
4 Strömungszusammenführung und -
5 Drehzahlvergleich mit Meßtabelle. -
1 zeigt einen Rotor mit vier Flügeln1 . Die Flügel1 sind beabstandet von der Rotorachse2 angeordnet und besitzen eine kreisscheibenförmige Grundform. Die Flügel1 weisen eine innen angeströmte nach außen größer werdende halbkegelförmige Ausbuchtung5 auf. Die Ausbuchtung5 tritt bezogen auf die Drehrichtung der Flügel1 jeweils hinten aus dem Flügel1 aus. In der dargestellten Ausführung ist die halbkegelförmige Ausbuchtung5 jeweils innerhalb eines Quadranten von innen nach außen verlaufend angeordnet. - Die Achse
6 der halbkegelförmigen Ausbuchtung5 in der Flügelfläche schließt mit der Tangente7 des Rotationskreises des Flügelmittelpunktes um die Rotorachse2 einen Winkel α (10° < α < 20°) ein. - Die weitere vorteilhafte Anordnung der Flügel
1 ist in den2 und3 dargestellt. So ist vorgesehen, dass die Flügelflächenebene3 der kreisscheibenförmigen Grundform des Flügels mit einer senkrecht und quer zur Rotorachse2 stehenden Ebene einen Winkel γ (15° < γ < 25°) einschließt. Ferner schließen die Flügelebenen3 mit einer senkrechten Ebene zur Strömungsrichtung4 einen Winkel β (0° < β < 10°) ein, so dass die Strömung nach außen geführt ist. - Als vorteilhaft hat sich weiterhin erwiesen, wenn die kreisscheibenförmige Grundform des Flügels
1 als Schale8 ausgebildet ist, auf deren Innenfläche die Strömung gerichtet ist. -
4 zeigt die Zusammenführung von an sich bekannten Strömungen (Einengung, Kurve) bei dem mit der Ausbuchtung5 versehenen Flügel1 . - In
5 werden Messergebnisse der Tabelle mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Flügeln1 Flügeln ohne halbkegelförmigen Ausbuchtung5 gegenübergestellt. Es zeigen sich Drehzahlunterschiede von bis zu 12%. - Die Anordnung derartiger Rotoren erfolgt bevorzugt auf versenkbaren Pontons mit mehreren Rotoren. Zusätzlich lassen sich so noch Leitbleche zur weiteren Optimierung an den Pontons anordnen.
- Legende
-
- (*) gemessenen Zeit für 10 Umdrehungen in sec.
- Spalte a ohne Belastung
- Spalte B mit Belastung
- Zeilen 1,3,5 mit Ausbuchtungen
- Zeilen 2,4,6 ohne Ausbuchtung
Claims (7)
- Flügel (
1 ) von einem Antriebsrotor mit in Strömungsrichtung weisender Rotorachse (2 ), wobei der Flügel (1 ) mit einer geneigten Flügelflächenebene (3 ) in die Strömungsrichtung (4 ) gerichtet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (1 ) beabstandet von der Rotorachse (2 ) angeordnet ist und eine kreisscheibenförmige Grundform besitzt, die eine angeströmte nach außen größer werdende halbkegelförmige Ausbuchtung (5 ) aufweist, wobei die Ausbuchtung (5 ) bezogen auf die Drehrichtung des Flügels (1 ) hinten aus dem Flügel (1 ) austritt. - Flügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die halbkegelförmige Ausbuchtung (
5 ) innerhalb eines Quadranten oder eines Teils eines Quadranten von innen nach außen verlaufend angeordnet ist. - Flügel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der halbkegelförmigen Ausbuchtung (
5 ) gegen die Strömungsrichtung (4 ) weist, also angeströmt ist. - Flügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (
6 ) der halbkegelförmigen Ausbuchtung (5 ) in der Flügelfläche mit der Tangente (7) des Rotationskreises des Flügelmittelpunktes um die Rotorachse (2 ) einen Winkel α (10° < α < 20°) einschließt. - Flügel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelflächenebene (
3 ) der kreisscheibenförmigen Grundform des Flügels mit einer senkrecht und quer zur Rotorachse (2 ) stehenden Ebene einen Winkel γ (15° < γ < 25°) einschließt. - Flügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelebene (
3 ) mit einer senkrechten Ebene zu Strömungsrichtung (4 ) einen Winkel β (0° < β < 10°) einschließt, so dass die Strömung nach außen geführt ist. - Flügel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisscheibenförmige Grundform des Flügels als Schale ausgebildet ist, auf deren Innenfläche die Strömung gerichtet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006014436U DE202006014436U1 (de) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Flügelrotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006014436U DE202006014436U1 (de) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Flügelrotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202006014436U1 true DE202006014436U1 (de) | 2007-01-04 |
Family
ID=37670439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202006014436U Expired - Lifetime DE202006014436U1 (de) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Flügelrotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202006014436U1 (de) |
-
2006
- 2006-09-19 DE DE202006014436U patent/DE202006014436U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20070208 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20100419 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20130403 |