DE462409C

DE462409C - Fluegel fuer Windkraftmaschinen

Info

Publication number: DE462409C
Application number: DEA46546D
Authority: DE
Original assignee: AERO DYNAMO AKT GES
Current assignee: AERO DYNAMO AKT GES
Publication date: 1928-07-10

Description

Flügel für Windkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Flügel für Windkraftmaschinen, deren Breite nach der Flügelspitze zu abnimmt. Sie besteht darin, daß die Breite gesetzmäßig abnimmt, und zwar in der Weise, daß in den einzelnen Querschnitten die Breite stets umgekehrt proportional zu der aus der Windgeschwindigkeit und der Umlaufgeschwindigkeit gebildeten Resultante, d. h. dem sogenannten Arbeitswind, ist. In der gleichen Weise wird auch die Stärke -der Flügel von: der Mitte nach der Flügelspitze hin 'vermindert. Die einzelnen Querschnitte der Flügel werden daher einander ,ähnlich, so daß an allen Stellen der Flügel die gleichen S.trömungsver ,ältnisse erhalten werden. Die Verminderung des Flügelquerschnittes nach dem angegebenen Gesetz führt zu einer Form, die etwa einem Körper gleicher Festigkeit entspricht, was mit Rücksicht auf die zuzeiten auftretenden ungewöhnlichen Beanspruchungen bei Sturm o. dgl. sich als sehr wichtig herausgestellt hat.
Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Hohlflügel gewählt, der aus einem Rahmen. Zeit aufgelegtem Furnier blesteht.
Abb. 1 ist eine Vorderansicht des Flügels in Richtung der Drehachse gesehen, Abb.2 die zugehörige Seitenansicht, Abb.3 die zugehörige Draufsicht.
Abb.4 ist eine Vorderansicht der Flügelfläche ohne Verwindung mit eingezeichneten Profilen..
Der Flügel besteht aus einzelnen Spanten. i, 2, 3, 4 5, die auf dem Hohn 6 unter dem entsprechenden Anstellwinkel befestigt sind. Die Querschnitte der einzelnen Spanten sind in Abb.3 dargestellt. Ihre Breite und Stärke nimmt mit zunehmendem Abstand von der Drehachse gesetzmäßig im umgekehrten. Verhältnis des Arbeitswindes ab, so daß die Profile einander ähnlich sind, wie bdsonders deutlich Abb.4 erkennen läßt. In dieser sind drei Flügelfl,ächenelemente f1, 12, fs durch Schraffierung dargestellt. Sie sind bestimmt durch die Flädie, die je zwei koaxial zur Drehachse liegende Zylinder gleichen. Durchmesserunterschiedes aus der Flügeloberfläche ausschneiden. Die Abmessungen dieser Flächen in radialer Richtung sind also einander gleich. Die Flächen verhalten sich daher zueinander wie ihre Breiten. Die günstigste Breite t :eines Flügelflächenelementes im Abstand r von der Drehachse, bei der es die größte Leistung abgibt, ist nach B e t z, »Wind-Energie und ihre Ausnutzung durch Windmühlen«, .Göttingen 1926, durch folgende Gleichung bestimmt: In dieser Gleichung bedeuten: z die Zahl der Flügel., c" die Auftriebsziffer, v die Windgeschwindigkeit, u die Umfangsgeschwindigkeit des Flügelelementes, c die Resultierende aus u und v oder den sogenannten Arbeitswind.
Für zwei Flügelflächenelemente f 1 und f 2 im Abstand il" bzw. r2 von der Drehachse ergibt sich daher folgendes Verhältnis Die Verhältnisse und sind einander gleich, da sie die Winkelgeschwindigkeit der Flü27el ausdrücken. Es ist daher auch im umgekehrten Verhältnis zum Arbeitswind d. h. die Breiten der Flügel müssen nach der Flügelspitze abnehmen, um die günstigste Windausnutzung zu erreichen.
Der Holm 6 ist stufenweise abgesetzt, und zwar so, daß das Verhältnis des Holmquerschnittes zu dem zugehörigen Profil konstant bleibt. Auf diese Weise wird auch der Holm angenähert zu einem Körper gleicher Festigkeit.
Das Gewicht der Flügel :erreicht den Beringst möglichen Wert. Die Zentrifugalkräfte sind daher leicht zu beherrschen, und es sind Drehzahlen möglich, die mit anderen Flügeln nicht erreicht werden können.

Claims

PATENTANSPRUCH: Flügel für Windkraftmaschinen, dessen Breite nach der Flügelspitze zu abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelprofile sich im umgekehrten Verhältnis zum Arbeitswind ändern.