LT5616B - Wind power plant with a cylindrical rotor - Google Patents

Wind power plant with a cylindrical rotor Download PDF

Info

Publication number
LT5616B
LT5616B LT2009031A LT2009031A LT5616B LT 5616 B LT5616 B LT 5616B LT 2009031 A LT2009031 A LT 2009031A LT 2009031 A LT2009031 A LT 2009031A LT 5616 B LT5616 B LT 5616B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
wind
rotor
width
blades
deflector
Prior art date
Application number
LT2009031A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2009031A (en
Inventor
Sergej Gurtovoj
Original Assignee
Sergej Gurtovoj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sergej Gurtovoj filed Critical Sergej Gurtovoj
Publication of LT2009031A publication Critical patent/LT2009031A/en
Publication of LT5616B publication Critical patent/LT5616B/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

The invention is related with an energetics, namely with a wind power plants with a cylindrical rotor. Wind power plant with a cylindrical rotor and wind directing device comprises of wind collector, wind reflector and weathercock mounted on the axis of the rotation, characterised by that the rotor has 6-10 blades in specified size rations of the elements. The proposed construction is efficient and reliable, at a wide range of wind speed.

Description

Technikos sritisTechnical field

Išradimas yra iš vėjo energetikos srities, būtent priklauso vėjo jėgainėms su cilindriniu rotoriumi.The invention relates to the field of wind energy, namely to a wind turbine with a cylindrical rotor.

Technikos lygisState of the art

Žinomos jėgainės su cilindriniu rotoriumi, apimančios vėjo ėmiklį, vėjo skyriklį ir vėjarodį, pavyzdžiui, aprašytus JAV patentuose Nr. 4 017 204; 500 956; 4 198 280; 10 199; 4260325.Known power plants having a cylindrical rotor comprising a wind sampler, a wind divider and a windscreen are described, for example, in U.S. Pat. 4,017,204; 500,956; 4,198,280; 10,199; 4260325.

JAV patentas Nr 4 017 204, publikuotas 1977.04.12 pasižymi tuo, kadU.S. Patent No. 4,017,204, issued April 12, 1977, is characterized in that

- vėjo generatoriaus rotoriaus ašis žemės atžvilgiu yra išdėstyta horizontaliai;- the rotor axis of the wind generator is horizontal with respect to the ground;

-skirtingas rotoriaus menčių skaičius ir proporcijos;- different number and proportions of rotor blades;

- kitas mentės pločio ir rotoriaus diametro santykis;- other ratio of blade width to rotor diameter;

- vėjo generatorius talpinamas tiesiogiai ant žemės paviršiaus;- the wind generator is placed directly on the ground;

- vėjo atmuštuvo, vėjo ėmiklio, vėjarodžio konstrukcija , geometrija, ir proporcijos taip pat kitokios,- the construction, geometry and proportions of the wind deflector, wind deflector, wind shield,

- nėra atlenkimo ir sparnų.- no folding and no wings.

Ši jėgainė turi tokius trūkumus:This plant has the following disadvantages:

- užpakalinis rotoriaus gaubtas sukuria didelį pasipriešinimą oro srautui. Rotorius ir gaubtas tampa neprapučiami, beveik kaip plokščia, kieta kliūtis su nedideliu plyšiu apačioje. Šios prapjovos plotas lygus maksimaliai 1,5 rotoriaus mentės ploto pagal 1 ir 2 figūras, dėlto ši konstrukcija yra mažai efektyvi. Rotorius dirba mentės 1,5 apkrovimu. Likęs vėjo srautas vėjo generatoriaus konstrukciją apeina;- Rear rotor cover creates high resistance to air flow. The rotor and hood become inflatable, almost like a flat, solid barrier with a small slit at the bottom. The area of this cut is equal to a maximum of 1.5 rotor blade areas according to Figures 1 and 2, but this design is of low efficiency. The rotor operates at a load of 1.5 blades. The remaining wind flow bypasses the wind generator design;

- vėjo generatoriaus talpinimas ant žemės paviršiaus mažina jo efektyvumą, nes čia vėjo greitis dėl kliūčių (statiniai, miškas) mažesnis negu aukštai. Norint pakelti šį vėjo generatorių į tam tikrą aukštį, reikalingas stiebas, kuriam pagaminti reikia daug medžiagos,- placing the wind generator on the ground reduces its efficiency, because here the wind speed is lower than high due to obstacles (buildings, forest). Raising this wind generator to a certain height requires a mast that requires a lot of material,

- neracionali ir daug medžiagos naudojanti vėjo atmuštuvo, vėjo ėmiklio ir vėjarodžio konstrukcija, lyginant su funkcijomis, kurias jie atlieka.- irrational and material-intensive construction of wind deflector, wind deflector and wind shield in comparison to the functions they perform.

JAV patentas Nr 5 009 569, publikuotas 1991.04.23 pasižymi tuo, kad:U.S. Patent No. 5,009,569, issued April 23, 1991, is characterized in that:

- vėjo generatoriaus rotoriaus ašis žemės atžvilgiu yra išdėstyta horizontaliai;- the rotor axis of the wind generator is horizontal with respect to the ground;

-skirtingas rotoriaus menčių skaičius ir proporcijos;- different number and proportions of rotor blades;

- kitas mentės pločio ir rotoriaus diametro santykis ;- other ratio of blade width to rotor diameter;

- vėjo generatorius talpinamas tiesiogiai ant žemės paviršiaus;- the wind generator is placed directly on the ground;

- vėjo atmuštuvo, vėjo ėmiklio, vėjarodžio konstrukcija , geometrija, ir proporcijos taip pat kitokios- construction, geometry, and proportions of wind deflector, wind deflector, wind visor

- nėra atlenkimo ir sparnų.- no folding and no wings.

Si jėgainė turi ne tik tokius pačius trūkumus, kaip aprašytoji prieš tai, bet ir papildomus:In addition to the same drawbacks as described above, this power plant also has the following disadvantages:

- prapučiama tik viena rotoriaus mentė;- only one rotor blade is blown;

- vėjarodis patalpintas vėjo šešėlyje. Vėjo generatorius būna nestabiliai orientuotas pavėjui, jis svyruos amplitude apie 50°;- The windscreen is placed in the shadow of the wind. The wind generator is unstable in wind direction and will vary in amplitude around 50 °;

- vėjarodis taip pat patalpintas ant žemės , o tai neleidžia vėjo generatoriaus pakelti virš žemės.- The windscreen is also placed on the ground, which prevents the wind generator from being raised above the ground.

JAV patente Nr. 4 198 280, publikuotame 1980.02.19, aprašytas vėjo generatorius su cilindriniu rotoriumi, išdėstytas horizontaliai, turi vėjo ėmiklį ir vėjo kreiptuvą. Skirtumai ir trūkumai tokie patys, kaip nurodyta anksčiau.U.S. Pat. No. 4,198,280, published Feb. 19, 1980, describes a wind generator with a cylindrical rotor, arranged horizontally, having a wind receiver and a wind deflector. The differences and disadvantages are the same as above.

Be to, tokia konstrukcija negali veikti. Uždarytas vėjo srauto praėjimas kiaurai. Jis negali grįžti sau priešais. Vėjas turės vėjo generatoriaus konstrukciją aptekėti kaip ištisą kliūtį, panašią į sieną. (žiūr. Fig. 1A).In addition, such a structure cannot work. Closed wind flow passage through. He cannot turn himself in front. The wind will have to flow through the wind generator structure as a continuous barrier, similar to a wall. (see Fig. 1A).

Žinomas vėjo variklis pagal JAV patentą Nr. 10 199, užpatentuotą 1929.06.29, beveik toks pats - ant vienos mentinio rotoriaus pusės sukuriamas vėjo šešėlis ir oro srauto numetimas ant kitos rotoriaus pusės.Known wind engine according to U.S. Pat. 10,199, dated June 29, 1929, is almost the same - creating a wind shadow on one side of the blade rotor and dropping airflow on the other side of the rotor.

Ši konstrukcija turi trūkumų.This design has its drawbacks.

Esant vėjo atmuštuvui, kreipiančiam vėjo srautą į aktyvias rotoriaus menčių puses, nėra vėjo ėmiklio, tai paskatino autorių perkelti vertikalią vėjarodžio (vairo) plokštumą nuo rotoriaus sukimosi ašies plokštumos. Bet jis patalpintas rotoriaus vėjo šešėlyje, o tai sudaro sąlygas vėjarodžio (vairo) plokštumai pasisukti žymiu kampu a vėjo srauto krypties atžvilgiu tam, kad išlygintų iškylančią vėjo atmuštuve jėgą (žiūr. Fig. 1B).With the wind deflector directing the flow of wind to the active sides of the rotor blades, there is no wind deflector, which prompted the author to move the vertical plane of the windscreen (rudder) away from the rotor axis of rotation. But it is placed in the shadow of the rotor wind, which allows the windscreen (rudder) plane to rotate at a significant angle a to the direction of the wind flow in order to equalize the force exerted by the wind deflector (see Fig. 1B).

Iš šio brėžinio aišku, kad vėjo srauto atakos kampas β vėjo atmuštuvo atžvilgiu yra nenaudingas.It is clear from this drawing that the angle of attack of the wind stream β with respect to the wind deflector is useless.

Kuo didesnis kampas a, tuo didesnis kampas β. Vėjo atmuštuvas kovoja su vėjarodžiu, taip sukurdamas ašies apkrovą ir blogai atlieka savo antrąją paskirtį - oro srauto numetimą ant rotoriaus mentės.The larger the angle a, the larger the angle β. The wind deflector fights the windscreen, thus creating an axle load and performing its second purpose of dropping airflow on the rotor blade.

Svarbiausi šio techninio sprendimo skirtumai.The main differences between this technical solution.

1. Menčių konstrukcija. Mentės labai komplikuoja rotoriaus konstrukciją, o taip pat ir jo kainą, ir taip pat nepadidina sukimo momento lyginant su tikėtinu rotoriaus menčių išsidėstymu. Menčių pločio santykis rotoriaus diametro atžvilgiu 1/3, o taip pat jų skaičius ir forma yra optimali.1. Blade construction. The blades greatly complicate the design of the rotor, as well as its cost, and do not increase the torque compared to the expected arrangement of the rotor blades. The ratio of blade width to rotor diameter is 1/3, and their number and shape are optimal.

2. Nėra vėjo atmuštuvo.2. No windbreaker.

3. Vėjarodis patalpintas vėjo šešėlyje ir paslinktas nuo vėjo atmuštuvo j priešingą pusę.3. The windscreen is placed in the wind shade and moved away from the wind deflector to the opposite side.

JAV patente Nr. 4 260 325, publikuotame 1973. 07, aprašytas vėjo generatoriaus, kuriame naudojamas vėjo atmuštuvas ir vėjo ėmiklis.U.S. Pat. No. 4,260,325, published July 7, 1973, describes a wind generator using a wind deflector and a wind sampler.

Konstrukcija turi tokius trūkumus:The design has the following disadvantages:

- Tokios konstrukcijos vėjo atmuštuvas negali paimti maždaug 1/3 oro srauto. Dėl to nepalaikoma vėjo ėmiklio pusiausvyra ir gaunamas mažesnis oro srautas j rotoriaus mentes. Dėl to vėjarodis turi išlenktą formą j vėjo atmuštuvo pusę. Esant tokiam vėjo atmuštuvo, vėjo ėmiklio, vėjarodžio išdėstymui, jų formai ir dydžiams sudaromos prielaidos abejoti jų stabilumu vėjo atžvilgiu (žiūr. Fig. 1C).- The wind deflector of this design cannot absorb approximately 1/3 of the airflow. As a result, the balance of the wind pickup is not maintained and the air flow to the rotor blades is reduced. This causes the windscreen to have a curved shape towards the side of the windbreaker. With this arrangement of the wind deflector, the wind receiver, the wind visor, their shape and size, it is possible to doubt their stability with respect to the wind (see Fig. 1C).

- Jėgos Fi ir F2 apytikriai lygios, o jų pečiai hi ir h2 aiškiai skirtingi. Išlenktas vėjarodis iš dalies nuo kūginio yra gaubto vėjo šešėlyje.- The forces Fi and F 2 are approximately equal and the shoulders hi and h 2 are distinctly different. The curved windscreen is partially off the cone in the shadow of the hood wind.

- Menčių konstrukcija ir forma yra labai sudėtinga. Kadangi rotoriaus efektyvumas priklauso nuo užgriebiamo oro srauto ir apipučiamų aktyvių menčių ploto, rotoriaus konstrukciją galima supaprastinti.- The design and shape of the blades are very complex. Because the efficiency of the rotor depends on the intake air flow and the area of the inflatable active blades, the design of the rotor can be simplified.

- Rutulinio guolio panaudojimas prie rotoriaus pagrindo yra neefektyvus (įprasti guoliai pasižymi mažesniu trinties koeficientu) ir jų darbas esant sniegui ir dulkėms tampa labai komplikuotas.- The use of a ball bearing at the rotor base is inefficient (conventional bearings have a lower coefficient of friction) and their operation in snow and dust becomes very complicated.

- Labai didelių gabaritų ir daug medžiagos sąnaudų reikalaujanti konstrukcija (rotoriaus pagrindas, stiebai, tempikliai).- Heavy-duty and material-intensive construction (rotor base, masts, tensioners).

Tokiu būdu, žinomos konstrukcijos yra didelių gabaritų ir nestabilios ir turi mažą vėjo energijos keitimo į rotoriaus sukamąjį momentą efektyvumą.Thus, known structures are bulky and unstable and have low efficiency in converting wind energy to rotor torque.

Išradimo tikslas.The object of the invention.

Išradimo tikslas yra sukurti didelio efektyvumo vėjo generatorių, pasižymintį patikima konstrukcija ir dirbantį plačiame vėjo greičių diapazone.The object of the invention is to provide a high efficiency wind generator with a reliable design and operating over a wide range of wind speeds.

Išradimo esmė.The essence of the invention.

Tikslas pasiekiamas tokiu būdu.The goal is achieved in this way.

Vėjo jėgainė su cilindriniu rotoriumi ir vėją kreipiančiu įrenginiu, apimančiu vėjo ėmiklį, vėjo atmuštuvą ir vėjarodį, įtaisytus ant sukimo ašies, charakterizuojamas tuo, kad rotorius turi 10 menčių, esant tokiam elementų dydžių santykiui:A wind turbine with a cylindrical rotor and a wind guiding device comprising a wind receiver, a wind deflector and a windscreen mounted on a pivot axis is characterized in that the rotor has 10 blades at the following ratio of element sizes:

- mentės pločio santykis sujos ilgiu yra: 1:4 — 1: 8, geriau 1:4;- blade width to length ratio: 1: 4 to 1: 8, preferably 1: 4;

- mentės B pločio santykis su rotoriaus diametru yra lygus 1:2 -1:5, geriau 1:3;- the ratio of the width of the blade B to the diameter of the rotor is 1: 2 to 1: 5, preferably 1: 3;

- vėjo atakos kampas a ant vėjo atmuštuvo C ir vėjo ėmiklio D plokštumos yra 32° - 40°, kampai γ ir ω sudaro 22° - 28°;- the angle of attack a on the plane of the wind deflector C and the wind receiver D is 32 ° - 40 °, the angles γ and ω being 22 ° - 28 °;

- projektuojamos pavėjui jėgos Fd vėjo ėmiklio pločio Ld sandauga iš peties Pd lygi projektuojamos pavėjui jėgos Fc vėjo atmuštuvo pločio Lc iš peties Pc sandaugai:- the product of the design windward force Fd, the width Ld of the take-off shoulder Pd is the product of the design width Lc of the windward deflector Fc of the shoulder Pc:

Ld xPd =LcxPc,Ld xPd = LcxPc,

- sukuriamos vėjo jėgos vėjarodžio ploto Sn iš peties Ph sandaugos su sukuriamos vėjo jėgos vėjo atmuštuvo ploto dalies Sc iš peties Pc sandauga santykis turi būti didesnis 1,5.- the ratio of the wind force produced by the wind shield area Sn from the shoulder Ph to the product of the generated wind force deflector area Sc from the shoulder Pc must be greater than 1,5.

ShxPh ->1,5ShxPh -> 1.5

ScxPcScxPc

Geriau, kai rotorius turi 8 mentes.Preferably, the rotor has 8 blades.

Vėjo jėgainė taip pat charakterizuojama tuo, kad vėjo ėmiklio plotis Ld=0,25 rotoriaus diametro, Pd=2,5 Ld, vėjo atmuštuvo plotis Lc=0,42 rotoriaus diametro, o Pc=0,9Lc;The wind turbine is also characterized in that the width of the wind absorber is Ld = 0.25 rotor diameter, Pd = 2.5 Ld, the wind baffle width Lc = 0.42 rotor diameter, and Pc = 0.9Lc;

Geriau, kai rotoriaus mentės yra įgaubtos.Preferably, the rotor blades are concave.

Vėjo jėgainė papildomai gali turėti viršutinį ir apatinį sparnus R] ir R2, be to, sparnai turi tokius matmenis:The wind turbine may additionally have upper and lower wings R 1 and R 2 , and the wings have the following dimensions:

sparno plotis lygus 0,15 - 0,25 rotoriaus diametro, sparno ilgis lygus 0,3 - 0,6 rotoriaus diametro.the wing width is 0.15 - 0.25 rotor diameter, the wing length is 0.3 - 0.6 rotor diameter.

Vėjo jėgainė papildomai charakterizuojama tuo, kad vėjarodis sukonstruotas taip, kad galėtų sukiotis sukimosi ašies plokštumoje, statmenoje ir lygiagrečioje sukimosi ašiai padėtyje.The wind turbine is further characterized by the fact that the windscreen is designed to rotate in the plane of the axis of rotation, perpendicular to the axis of rotation.

Techninis sprendimas pavaizduotas brėžiniuose, kur:The technical solution is shown in the drawings, where:

Fig. 1 - pavaizduotos vėjo generatorių su cilindriniu rotoriumi schemos iš egzistuojančio technikos lygio.FIG. 1 is a diagram of a prior art wind generator with a cylindrical rotor.

Fig.2 - pavaizduota vėjo generatoriaus su cilindriniu rotoriumi pateikiant vėjo srautą schema.Fig. 2 is a schematic diagram of a wind generator with a cylindrical rotor presenting the wind flow.

Fig. 3 - pavaizduota vėjo generatoriaus su cilindriniu rotoriumi su nustatytomis matmenų linijomis schema.FIG. 3 is a diagram of a wind generator with a cylindrical rotor with defined dimension lines.

Fig. 4 - pavaizduota vėjo generatoriaus su cilindriniu rotoriumi su nustatytomis matmenų linijomis schema.FIG. 4 is a schematic diagram of a wind generator with a cylindrical rotor with defined dimension lines.

Fig. 5 - pavaizduota vėjo generatoriaus su cilindriniu rotoriumi kai sudėtas vėjarodis schema.FIG. 5 is a schematic diagram of a wind generator with a cylindrical rotor with the windscreen mounted.

Fig. 6 - pavaizduotas vėjo generatoriaus su cilindriniu rotoriumi bendras vaizdas.FIG. 6 is a general view of a wind generator with a cylindrical rotor.

Fig. 7 - pavaizduotos rotoriaus menčių formos.FIG. 7 - Shapes of rotor blades.

Įgyvendinimo pavyzdžiu aprašymasDescription of the implementation by example

Pateikta konstrukcija priklauso vėjo generatoriams su cilindriniu rotoriumi. Rotorius sudarytas iš įlenktų menčių (pažymėtos raide B fig. 2-4), pritvirtintų ant sukimosi ašies (pažymėta raide A fig. 2-4). Ant šios ašies A per šarnyrus išdėstyta standi konstrukcija, kurią sudaro:The presented design belongs to wind generators with cylindrical rotor. The rotor consists of a curved blade (designated B in Fig. 2-4) mounted on a pivot axis (designated A in Fig. 2-4). This axis A has a rigid structure through its pivots, consisting of:

- vėjo atmuštuvas (pažymėtas raide C fig 2 - 4) su atlenkimu (pažymėtas raide R fig. 2 4);- windbreaker (designated C in Figures 2-4) with hinged (designated R in Fig. 2 4);

- vėjo ėmiklis (pažymėtas raide D fig. 2-4);- wind receiver (marked with letter D in fig. 2-4);

- vėjarodis (pažymėtas raide H fig. 2-5);- a windscreen (indicated by the letter H in Figures 2-5);

- sparnai iš rotoriaus viršaus ir iš rotoriaus apačios (pavaizduoti raidėmis R, ir R2, fig.24)·- Wings from the top of the rotor and from the bottom of the rotor (depicted in the letters R and R 2 , fig. 24) ·

Si konstrukcija ir rotorius gali suktis ant ašies vienas kito atžvilgiu. Apačioje ašies patalpintas elektrogeneratorius (pažymėtas raide G fig. 2 - 4). Rotoriaus apačioje vėjo generatoriaus stiebas - atrama tvirtinama trimis tempikliais (pažymėti raide E fig. 4), išdėstytais 120° vienas kito atžvilgiu.This design and rotor can rotate on the axis relative to each other. An electric generator is located at the bottom of the axle (marked with the letter G in Figs. 2-4). At the bottom of the rotor, the mast of the wind generator is supported by three tensioners (marked with letter E in Fig. 4) spaced 120 ° relative to each other.

Proporcijos ir santykiai.Proportions and relationships.

Mentės (pažymėta raide B fig. 2-4) pločio santykis sujos ilgiu apytikriai lygus 1/4.The width ratio of the shoulder (indicated by the letter B in Figure 2-4) is approximately 1/4 of its length.

Mentės B pločio santykis su rotoriaus diametru apytikriai lygus 1/2 - 1/4.The ratio of the width of the blade B to the diameter of the rotor is approximately 1/2 to 1/4.

Vėjo atakos kampas ant vėjo atmuštuvo C plokštumos ir vėjo ėmiklis D (pažymėtas raide a fig. 1 a) sudaro 32° - 40°.The angle of attack of the wind on the plane C of the wind deflector and the wind sampler D (denoted by a in Fig. 1a) are 32 ° to 40 °.

Projektuojamos pavėjui jėgos(pažymėtos Fd fig.3) vėjo ėmiklio pločio (pažymėto Ld fig.3) sandauga iš peties (pažymėto Pd fig. 3) lygi projektuojamos pavėjui jėgos (pažymėtos Fc fig.2) vėjo atmuštuvo pločio (pažymėto Lc fig.3) iš peties (pažymėto Pc fig.3) sandaugai:The projected downwind force (marked Fd in Fig. 3) multiplied by the width of the wind receiver (marked in Ld Fig.3) by the shoulder (denoted by Pd in Fig. 3) ) from the shoulder (marked Pc in Figure 3) by:

LdxPd = LcxPc, kur: Ld lygus 0,25 rotoriaus diametro, Pd = 2,5 Ld, Lc lygus 0,42 rotoriaus diametro, Pc =LdxPd = LcxPc where: Ld equals 0,25 rotor diameter, Pd = 2,5 Ld, Lc equals 0,42 rotor diameter, Pc =

Lc.Lc.

Santykis iš vėjarodžio ploto (pažymėto Sh fig.4) ir peties (pažymėto Ph fig.4) sandaugos sukurtos vėjo jėgos su iš sandaugos vėjo atmuštuvo ploto dalies (pažymėtos Sc figūroje 4) ir peties (pažymėto Pc fig. 4) sukuriamos vėjo jėgos turi būti didesnis už 1,5.The ratio of the wind force produced by the product of the windscreen area (marked Sh in Fig. 4) and the shoulder (represented by Ph in Fig. 4) to the fraction of the wind force produced from the product windmill area (marked in Sc in Fig. 4) and the shoulder be greater than 1.5.

ShxPh -> 1,5ShxPh -> 1.5

ScxPcScxPc

Vėjo atmuštuvas C per visą plotą užsibaigia atlenkimu (pažymėtas raide R fig. 2), kurio projektuojamas pavėjui dydis lygus 0,2 Lc.The wind deflector C ends in a fold (marked R in Fig. 2) over the whole area, with a projected wind value of 0.2 Lc.

Lr=0,2Lc.Lr = 0.2Lc.

Viršutinis ir apatinis sparnai (R| ir R2 fig. 2; 4) turi tokius matmenis:The upper and lower wings (R | and R 2 in Fig. 2; 4) have the following dimensions:

- sparno plotis lygus 0,4 - 0,8 rotoriaus mentės pločio,- wing width equal to 0,4 to 0,8 rotor blade width,

- sparno ilgis lygus 0,8 - 1,2 rotoriaus mentės pločio.- Wing length equal to 0.8 - 1.2 rotor blade width.

Didžiausias vėjo panaudojimo koeficientas, atitinkamai ir didžiausias vėjo generatoriaus galingumas kyla, kai menčių centrai juda tokiu greičiu:The maximum coefficient of wind utilization and consequently the maximum power of the wind generator rises when the blade centers move at the following speeds:

- 1,1 m/s, kai vėjo greitis 3,5 m/s.- 1.1 m / s at wind speeds of 3.5 m / s.

- 2 m/s, kai vėjo greitis 6 m/s.- 2 m / s at wind speeds of 6 m / s.

Veikimo principas.Operating principle.

Vėjo atmuštuvas C (fig. 2) nuo oro srauto saugo išlenktas rotoriaus menčių puses ir nukreipia jį į įlenktas rotoriaus menčių puses. Vėjo ėmiklis D (fig. 2) pagriebia oro srautą ir taip pat nukreipia į įgaubtas rotoriaus menčių puses. Spaudžiant vėjui į vėjo atmuštuvą ir vėjo ėmiklį iškyla jėgos Fc Fd (fig. 2). Vėjo atmuštuvo ir vėjo ėmiklio išdėstymas ir proporcijos leidžia išlaikyti konstrukcijos (vėjo atmuštuvas, vėjo ėmiklis, vėjarodis) pusiausvyrą veikiant vėjui. Vėjarodis H (fig. 2) orientuoja konstrukciją prieš vėjo srautą. Kaip matyti fig. 2, oro srauto spaudimas veikia keturias cilindrinio rotoriaus mentes 1, 2, 3, 4, sukurdamas sukimo momentą į ašį A. Sukimasis per multiplikatorių persiduoda generatoriui G (fig. 2), taip didėja atsparumas, kai pučia stiprus vėjas. Vėjo atmuštuvas C (fig. 2) užbaigiamas atlenkimu R (fig. 2), kuris padeda išlaikyti vėjo ėmiklio pusiausvyrą ir sukuria iškrovą pasyvios rotoriaus zonos menčių srityje. Sparnai R, ir R2 taip pat sukuria iškrovą pasyvios rotoriaus zonos menčių srityje.The wind baffle C (Fig. 2) protects the curved sides of the rotor blades from the air flow and guides it to the curved sides of the rotor blades. The wind pickup D (Fig. 2) captures the air flow and also deflects into the concave sides of the rotor blades. Pressing the wind into the wind deflector and the wind sampler forces Fc Fd (Fig. 2). The arrangement and proportions of the wind chopper and windscreen allow the structure (wind chopper, wind trap, windscreen) to be balanced in the wind. The windscreen H (Fig. 2) orients the structure against the wind flow. As can be seen in FIG. 2, the air flow pressure acts on the four cylindrical rotor blades 1, 2, 3, 4, creating a torque on the axis A. The rotation through the multiplier transmits to the generator G (Fig. 2), thereby increasing the resistance when strong wind blows. The wind baffle C (Fig. 2) is completed by the flap R (Fig. 2), which helps to balance the wind receiver and creates a discharge in the passive area of the rotor blades. The wings R, and R 2 also generate discharge in the passive blade area of the rotor.

Vėjarodis H (fig. 2-3) gali nusileisti lygiagrečiai rotoriaus ašiai A, besisukdamas aplink šarnyrą Z (fig. 2 - 3). Kai pučia uraganinis vėjas, vėjarodis nusileidžia ir konstrukcija atsiduria mažiausio pasipriešinimo oro srautui padėtyje, o rotorius gali dirbti toliau lengvesniu režimu (fig. 5)·The windscreen H (Fig. 2-3) may descend parallel to the axis A of the rotor, rotating about the pivot Z (Figs. 2 - 3). When the hurricane blows, the windscreen is lowered and the structure is in the lowest airflow resistance position, and the rotor can continue to operate in lighter mode (Fig. 5) ·

Tokia konstrukcijos padėtis (vėjo atmuštuvas, vėjo ėmiklis, vėjarodis) vėjo atžvilgiu mažina apkrovimą atraminiam stiebui, nestabdant elektrogeneratoriaus.This design position (wind deflector, wind deflector, windscreen) reduces wind load on the support stem without stopping the generator.

Tokiu būdu, pateiktas vėjo generatorius su cilindriniu rotoriumi turi esminius skirtumus nuo egzistuojančių ir charakterizuojamas šiais požymiais:Thus, the presented wind generator with a cylindrical rotor has substantial differences from the existing ones and is characterized by the following features:

- Menčių forma, skaičius ir matmenys. Mentės pločio ir rotoriaus diametro optimalus santykis - l/3, o mentės pločio ir ilgio santykis -1/4.- Shape, number and dimensions of blades. The optimal ratio of blade width to rotor diameter is 1/3, and the blade width to length ratio is -1/4.

- Vėjo atmuštuvo forma ir išdėstymas.- Shape and layout of the wind deflector.

- Yra vėjo ėmiklis.- There is a wind sampler.

- Vėjarodžio forma ir išdėstymas.- Shape and layout of the windscreen.

- Atraminė rotoriaus konstrukcija.- Rotor support structure.

- Atlenkimas ir sparnai.- Folding and wings.

Toks požymių rinkinys nežinomas technikos lygiu, kuris turi pakankamai ilgą istoriją. Tai, kad nėra duomenų apie tokius įrangos santykius ir parametrus, liudija apie išradimo lygį.Such a set of attributes is unknown in the art, which has a sufficiently long history. The absence of data on such equipment ratios and parameters is indicative of the level of the invention.

Pramoninis pritaikomumas akivaizdus dėl konstrukcijos paprastumo.Industrial applicability is obvious due to the simplicity of the construction.

Claims (6)

1. Vėjo jėgainė su cilindriniu rotoriumi ir vėją kreipiančiu įrenginiu, apimančiu vėjo ėmiklį, vėjo atmuštuvą ir vėjarodį, sumontuotus ant sukimo ašies, besiskirianti tuo, kad rotorius turi 6-10 menčių, esant tokiam elementų matmenų santykiui;1. A wind turbine having a cylindrical rotor and a wind guiding device comprising a wind sampler, a wind chopper and a windscreen mounted on a pivot axis, characterized in that the rotor has 6-10 blades at this element ratio; - mentės pločio ir jos ilgio santykis yra lygus 1:4-1:8, geriau 1:4;- the ratio of the blade width to its length is 1: 4-1: 8, preferably 1: 4; - mentės B pločio ir rotoriaus diametro santykis yra lygus 1:2-1,5, geriau 1:3;blade B to rotor diameter ratio of 1: 2-1.5, preferably 1: 3; - vėjo atakos kampas a ant vėjo atmuštuvo C ir vėjo ėmiklio D plokštumos sudaro 32° 40°, kampai γ ir ω sudaro 22° - 28°;- the angle of attack a on the plane of the wind deflector C and the wind receiver D is 32 ° 40 °, the angles γ and ω being 22 ° - 28 °; - projektuojamos pavėjui jėgos Fd vėjo ėmiklio pločio Ld sandauga iš peties Pd lygi projektuojamos pavėjui jėgos Fc vėjo atmuštuvo pločio Lc iš peties Pc sandaugai:- the product of the design windward force Fd, the width Ld of the take-off shoulder Pd is the product of the design width Lc of the windward deflector Fc of the shoulder Pc: Ld xPd =LcxPc,Ld xPd = LcxPc, - sukuriamos vėjo jėgos vėjarodžio ploto Sh iš peties Ph sandaugos su sukuriamos vėjo jėgos vėjo atmuštuvo ploto dalies Sc iš peties Pc sandauga santykis turi būti didesnis 1,5:- the ratio of the wind force shear area Sh from the shoulder Ph to the product of the wind force deflector area Sc from the shoulder Pc shall be greater than 1,5: ShxPhShxPh ->1,5.-> 1.5. ScxPcScxPc 2. Vėjo jėgainė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad rotorius geriau turi 8 mentes.Wind farm according to Claim 1, characterized in that the rotor preferably has 8 blades. 3. Vėjo jėgainė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad vėjo ėmiklio plotis Ld = 0,25 rotoriaus diametro, Pd = 2,5 Ld, vėjo atmuštuvo plotis Lc =0,42 rotoriaus diametro, o Pc =0,9 Lc.3. A wind turbine according to claim 1, characterized in that the width of the wind absorber is Ld = 0.25 rotor diameter, Pd = 2.5 Ld, the wind baffle width Lc = 0.42 rotor diameter and Pc = 0.9 Lc. 4. Vėjo jėgainė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad rotoriaus mentės sukonstruotos įgaubtos.4. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the rotor blades are concave. 5. Vėjo jėgainė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad papildomai turi viršutinį ir apatinį sparnus R, ir R2, kurių matmenys:Wind farm according to claim 1, characterized in that it additionally has upper and lower wings R and R2, which have the following dimensions: - sparno plotis lygus 0,15 - 0,25 rotoriaus diametro, o sparno ilgis lygus 0,3 - 0,6 rotoriaus diametro.- a wing width of 0.15 to 0.25 rotor diameter and a wing length of 0.3 to 0.6 rotor diameter. 6. Vėjo jėgainė pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad vėjarodis pagamintas taip, kad galėtų suktis sukimosi ašies plokštumoje, padėtyse statmenoje ir lygiagrečioje sukimosi ašiai.6. A wind turbine according to claim 1, characterized in that the windscreen is designed to rotate in the plane of the axis of rotation, perpendicular to the axis of rotation.
LT2009031A 2009-03-20 2009-04-29 Wind power plant with a cylindrical rotor LT5616B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200900332A EA019215B1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Wind plant with cylindrical rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2009031A LT2009031A (en) 2009-10-26
LT5616B true LT5616B (en) 2009-12-28

Family

ID=41211660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2009031A LT5616B (en) 2009-03-20 2009-04-29 Wind power plant with a cylindrical rotor

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA019215B1 (en)
LT (1) LT5616B (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10199A (en) 1853-11-01 William t
US500956A (en) 1893-07-04 Meat-rack
US4017204A (en) 1974-06-28 1977-04-12 Sellman Donald L Wind motors
US4198280A (en) 1978-12-19 1980-04-15 American Hospital Supply Corporation Membrane support structure for electrochemical sensing probe
US4260325A (en) 1979-11-07 1981-04-07 Cymara Hermann K Panemone wind turbine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU10199A1 (en) * 1928-05-03 1929-06-29 В.И. Освецимский Wind engine
SU74518A1 (en) * 1946-09-04 1948-11-30 П.П. Осипов Wind turbine
RU2297550C2 (en) * 2005-07-04 2007-04-20 Вячеслав Ильич Иванченко Windmill electric generating plant
RU2310091C1 (en) * 2006-03-09 2007-11-10 Александр Петрович Жарковский Vane wind generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10199A (en) 1853-11-01 William t
US500956A (en) 1893-07-04 Meat-rack
US4017204A (en) 1974-06-28 1977-04-12 Sellman Donald L Wind motors
US4198280A (en) 1978-12-19 1980-04-15 American Hospital Supply Corporation Membrane support structure for electrochemical sensing probe
US4260325A (en) 1979-11-07 1981-04-07 Cymara Hermann K Panemone wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
EA019215B1 (en) 2014-02-28
EA200900332A1 (en) 2010-10-29
LT2009031A (en) 2009-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10612515B2 (en) Vertical axis wind turbine
US10184453B1 (en) System for extracting energy from wind and thermal gradients
US7946802B1 (en) Wind turbine utilizing wind directing slats
US6239506B1 (en) Wind energy collection system
KR100720287B1 (en) Wind power generator
US9140236B2 (en) Wind turbine utilizing wind directing slats
US10823140B2 (en) Vertical axis wind turbine structure
EP2060784A1 (en) Wind energy conversion system
US20120243996A1 (en) Wind Turbine Having Blades with Medial and Lateral Openings
US20090074577A1 (en) Vertical axis sail-type windmill power transfer device
US20070222225A1 (en) Horizontal Wind Turbine
US11236724B2 (en) Vertical axis wind turbine
US7614852B2 (en) Wind turbine blade and assembly
EP3564525B1 (en) Vertical shaft wind power generator driving device for self-adaptive variable-propeller, and wind power generator
US20020015639A1 (en) Horizontal axis wind turbine
WO2007080234A1 (en) Horizontal-axis wind generator
US11156204B2 (en) Wind turbine
US20150361953A1 (en) Horizontally channeled vertical axis wind turbine
US20180017036A1 (en) Vortex Wind Power Conversion System
TWI616590B (en) Wind blade device
FR2902157A1 (en) Vertical axis rotor e.g. savonius rotor, for transforming wind energy into e.g. mechanical energy, has cylindrical sheath coaxial to cylindrical turbine and with vertical opening to permit penetration of wind into sheath to act on vanes
LT5616B (en) Wind power plant with a cylindrical rotor
LT5702B (en) Wind power plant with a cylindrical rotor
US20170298902A1 (en) Savonius Wind Turbines
US20110305563A1 (en) Wind Turbine Funnel

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20110429