RO117635B1

RO117635B1 - THE WIND TURBINE ROTOR

Info

Publication number: RO117635B1
Application number: RO99-00003A
Authority: RO
Inventors: Mircea Dimitrie Cazacu; Adrian Ciocănea; Gabriel Octav Pena
Original assignee: Mircea Dimitrie Cazacu; Adrian Ciocănea; Gabriel Octav Pena
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2002-05-30

Abstract

The invention relates to a wind turbine rotor for catching the wind energy, meant for being used in little farmsteads for pumping water and for driving other machines. According to the invention, the rotor is provided with a cylindrical hub (1) and with some pair of pipes (23...45, 67...) attached in some pairs of holes (a and b, c and d, e and f...) located on the cylindrical hub (1) so that a continual variation on the ray of vane (A) attachment angle of some vanes (A), said vanes being formed by a pair of bars (10 and 11, 12 and 13...) clad with an envelope (alpha) and equidistantly spaced between them on the cylindrical hub (1).

Description

RO 117635 ΒRO 117635 Β

Invenția se referă la un rotor de turbină eoliană, cu ax orizontal, pentru captarea energiei vântului și destinat utilizării lui în gospodăriile mici, la pomparea apei sau antrenarea altor mașini, realizând, în mod continuu, variația ca rază a unghiului de așezare al paletelor.The invention relates to a wind turbine rotor, with a horizontal axis, for capturing wind energy and intended for use in small households, for pumping water or driving other machines, continuously varying the radius of the blade pitch angle.

Sunt cunoscute rotoarele de turbine eoliene, cu ax orizontal și cu viteză de rotație 5 mică, având un număr mare de palete executate din tablă și a căror geometrie poate prezenta o variație continuă cu raza curburii paletei, de la intarea și până la ieșirea fluidului, fiind executate prin simpla îndoire a tablei fără utilizarea unei matrițe spațiale. Această construcție prezintă dezavantajul că realizează de fapt o curbare mai pronunțată a paletei la butuc față de periferie și nu un unghi de așezare al paletei variabil pe rază.Wind turbine rotors are known, with a horizontal axis and a low rotation speed, having a large number of blades made of sheet metal and whose geometry can present a continuous variation with the radius of curvature of the blade, from the fluid inlet to the fluid outlet, being made by simply bending the sheet metal without the use of a spatial mold. This construction has the disadvantage that it actually achieves a more pronounced curvature of the blade at the hub compared to the periphery and not a variable blade seating angle along the radius.

Mai sunt cunoscute, de asemenea, rotoarele de turbine eoliene, cu ax orizontal și cu ,ή viteză de rotație mare, având un număr mic de palete profilate aerodinamic, a căror geometrie variază continuu cu raza sau păstrează constant unghiul de așezare al profilului palei, r? pe câteva tronsoane răsucite progresiv. Aceste rotoare prezintă dezavantajul unei construcții complicate, greu de executat și, din acest motiv, sunt și foarte costisitoare.Wind turbine rotors are also known, with a horizontal axis and a high rotation speed, having a small number of aerodynamically profiled blades, the geometry of which varies continuously with the radius or keeps the blade profile angle constant, r? on several progressively twisted sections. These rotors have the disadvantage of a complicated construction, difficult to execute and, for this reason, are also very expensive.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unui rotor de turbină eoliană, || care permite simplificarea construcției și reducerea costurilor de fabricație, folosind un butuc ; cilindric, în ere sunt fixate perechi de bare, realizând înclinarea variabilă a paletei pe rază.The problem solved by the invention is the creation of a wind turbine rotor, which allows for the simplification of construction and the reduction of manufacturing costs, using a cylindrical hub, in which pairs of bars are fixed, achieving variable inclination of the blade along the radius.

Rotorul de turbină eoliană, cu ax orizontal, cu unghiul de așezare al paletei variabil . pe rază și pasul diferit pe rază, conform invenției, înlătură dezavantajele amintite mai sus și rezolvă problema propusă, prin aceea că, pentru realizarea unei variații continui pe rază a unghiului de așezare al palei, convenabil direcției vitezei relative a vântului, este constituit dintr-un butuc cilindric, realizat dintr-o tablă sau țeavă subțire, în care sunt practicate niște găuri după un desen trasat inițial pe o hârtie, lipit provizoriu pe exteriorul butucului, pentru poziționarea și punctarea centrelor găurilor și care este întocmit, astfel încât prin aceste 25 găuri să se poată introduce o dublă succesiune de țevi învecinate axial una cu alta și fixate radial contra deplasării sub efectul forței centrifuge, prin niște cuie de siguranță, amplasate în apropierea butucului și care ar putea rigidiza, eventual, niște bare rotunde, executate dintr-un material mai ușor, formând două câte două, în această dublă succesiune de țevi sau bare, scheletul unor palete, peste care se îmbracă o pânză constituind suprafața activă a 30 palelor rotorului.Wind turbine rotor, with horizontal axis, with variable blade pitch angle. on the radius and the different pitch on the radius, according to the invention, removes the disadvantages mentioned above and solves the proposed problem, in that, in order to achieve a continuous variation on the radius of the blade's seating angle, convenient to the direction of the relative wind speed, it consists of a cylindrical hub, made of a thin sheet or pipe, in which some holes are drilled according to a drawing initially drawn on a paper, provisionally glued to the outside of the hub, for positioning and marking the centers of the holes and which is designed so that through these 25 holes a double succession of pipes can be inserted, axially adjacent to each other and radially fixed against displacement under the effect of centrifugal force, by some safety nails, placed near the hub and which could possibly stiffen some round bars, made of a lighter material, forming two by two, in this double succession of pipes or bars, the skeleton of some blades, over which a cloth is placed, constituting the active surface of the 30 rotor blades.

Rotorul de turbină eoliană, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:The wind turbine rotor, according to the invention, has the following advantages:

- asigură, la orice rază, unghiul convenabil aerodinamic de așezare al paletei, după direcția vitezei relative de mișcare a vântului,- ensures, at any radius, the convenient aerodynamic angle of the blade, according to the direction of the relative wind speed,

- oferă o construcție simplă, ușor de realizat din punct de vedere tehnic și foarte eco35 nomică, pentru turbine eoliene mici;- offers a simple, technically easy to implement and very economical construction for small wind turbines;

- prezintă o rezistență bună la acțiunea distructivă a vibrațiilor aerodinamice, ocazionate de desprinderea curgerii, la incidențe diferite de cea normală, la palete.- it has good resistance to the destructive action of aerodynamic vibrations, caused by flow separation, at incidences different from the normal one, on the blades.

Se dă, mai jos, un exemplu de realizare a invenției, cu referire și la figura care reprezintă un rotor de turbină eoliană în perspectivă și desenul executat pe hârtia după care se 40 poziționează și se punctează poziția găurilor.An example of an embodiment of the invention is given below, with reference also to the figure representing a wind turbine rotor in perspective and the drawing executed on paper after which the position of the holes is positioned and marked.

Rotorul de turbină eoliană, conform invenției, este alcătuit dintr-un butuc cilindric 1, realizat dintr-o tablă sau țeavă subțire, în care sunt practicate niște perechi de orificii a și b, c și d, e și f, g și h, și așa mai departe, în care se pot introduce, diametral, niște prechi de țevi 2 și 3, 4 și 5, 6 și 7 etc. în aceastea, se fixează capetele unor bare 10 și 11,12 și 13 ce 45 alcătuiesc, două câte două, scheletul unor palete (A) care se obțin prin îmbrăcarea barelor menționate, cu o înfășurătoare (a) din pânză deasă sau cu o tablă subțire și ușoară (a), ce constituie suprafața activă a palelor. Trasarea orificiilor a, b, c poate fi ușor realizată prin executarea unui tipar, cu dimensiunile desfășuratei butucului cilindric 1, pe care s-a desenatThe wind turbine rotor, according to the invention, is made of a cylindrical hub 1, made of a thin sheet or pipe, in which pairs of holes a and b, c and d, e and f, g and h, and so on are made, into which pairs of pipes 2 and 3, 4 and 5, 6 and 7, etc. can be inserted, diametrically. In this, the ends of bars 10 and 11, 12 and 13 are fixed, which form, two by two, the skeleton of blades (A) which are obtained by covering the said bars with a wrapper (a) made of thick cloth or with a thin and light sheet (a), which constitutes the active surface of the blades. The holes a, b, c can be easily traced by making a template with the dimensions of the unfolded cylindrical hub 1, on which the

Claims

RO 117635Β dividing the number of blades and positioning the pairs of holes a-b, c-d, e-f, g-h etc. The distance H = z.d between two pairs of bars that constitute a blade is equal to the number of blades 50 z multiplied by the diameter d of the pipes 2, 3, 4, 5...

The rotor construction according to the invention can be used in wind turbines, of small and medium diameters, for pumping irrigation water or producing electricity.

55 Claim

Wind turbine rotor, provided with a cylindrical hub, characterized in that, in the cylindrical hub (1), there are fixed, in pairs of holes (a and b, c and d, e and f), pairs of pipes (2 and 3; 4 and 5; 6 and 7), so as to achieve a continuous variation over a radius of 60 of the angle of placement of blades (A) formed by covering with a wrapper (a) made of thick cloth or thin sheet metal pairs of bars (10 and 11; 12 and 13...) equidistantly placed on the cylindrical hub (1).

<71

President of the examination committee: Eng. Gurzău loan

Examiner: Eng. Eane Adrian