RU2047785C1

RU2047785C1 - Reversing fluid medium converting facility

Info

Publication number: RU2047785C1
Application number: RU94020060A
Authority: RU
Inventors: Валентин Павлович Румянцев
Original assignee: Валентин Павлович Румянцев
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: concentric rims are joined with hub and together by radial spokes. Blades are mounted in concentric rows for limited two-sided turn about spokes. Arc length of external end surfaces of blades in each row are equal. Blades have sinusoidal cross-sectional areas. Spokes are arranged along sinusoid axis. EFFECT: improved design. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к средствам для преобразования энергии потока реверсивной текучей среды, например, в устройствах, использующих энергию волн. The invention relates to hydropower, in particular to means for converting the energy of a flow of a reversible fluid, for example, in devices using wave energy.

Известно устройство, используемое для получения энергии от движения морских волн, содержащее колесо со ступицей и концентричный ступице обод, соединенный с последней при помощи радиальных спиц, на которых установлены с возможностью ограниченного двустороннего поворота рабочие лопатки, воспринимающие энергию реверсивного потока, вызванного периодическими перемещениями колеса, соединенного с поплавком, при этом колесо вращается, не меняя направления при изменении направления потока (заявка Великобритании N 1447758, кл. F 03 B 13/12, 1976). A device is known that is used to obtain energy from the movement of sea waves, comprising a wheel with a hub and a concentric hub, a rim connected to the latter by means of radial spokes, on which rotor blades are installed with the possibility of limited two-sided rotation, which absorb the energy of the reverse flow caused by periodic movements of the wheel, connected to the float, while the wheel rotates without changing direction when changing the direction of flow (UK application N 1447758, CL F 03 B 13/12, 1976).

Однако с помощью данного устройства нельзя получить волновую энергетическую установку большой мощности, так как с увеличением диаметра колеса соответственно увеличиваются габариты лопаток, величина которых лимитируется их прочностью. However, using this device, it is impossible to obtain a wave power plant of high power, since with the increase in the diameter of the wheel, the dimensions of the blades increase accordingly, the value of which is limited by their strength.

Наиболее близким к заявленному средству для преобразования энергии реверсивной текучей среды относится турбина, приводимая волнами. Данная турбина содержит колесо со ступицей, концентричные ободы, соединенные со ступицей и между собой посредством радиальных спиц, и лопатки, установленные концентричными рядами с возможностью ограниченного поворота на спицах (заявка Великобритании N 2081388, кл. F 03 В 13/12, 1982). Closest to the claimed means for converting the energy of a reversible fluid is a turbine driven by waves. This turbine contains a wheel with a hub, concentric rims connected to the hub and with each other by means of radial spokes, and blades mounted in concentric rows with the possibility of limited rotation on the knitting needles (UK application N 2081388, CL F 03 13/12, 1982).

С помощью данной турбины возможно создать установку большой мощности, так как лопатки расположены концентричными рядами, причем количество лопаток увеличивается от внутреннего ряда к наружному, но в данной турбине не обеспечивается одновременность перекладки лопаток из одного крайнего положения в другое, что ухудшает КПД по использованию потока текучей среды. Using this turbine, it is possible to create a large-capacity installation, since the blades are arranged in concentric rows, and the number of blades increases from the inner row to the outer one, but in this turbine the blades are not simultaneously transferred from one extreme position to another, which affects the efficiency of using a fluid flow Wednesday.

Техническим результатом заявляемого средства для преобразования энергии реверсивной текучей среды является обеспечение одновременной перекладки всех лопаток из одного крайнего положения в другое, что позволяет наиболее полно извлекать энергию. The technical result of the claimed means for converting the energy of a reversible fluid is the simultaneous transfer of all the blades from one extreme position to another, which allows the most complete extraction of energy.

Данный технический результат достигается тем, что у лопаток длины дуг внешних торцевых поверхностей в каждом ряду выполнены равными друг другу, при этом лопатки могут быть выполнены с поперечным сечением синусоидального вида, а спицы расположены по оси синусоиды. This technical result is achieved in that for the blades, the lengths of the arcs of the outer end surfaces in each row are made equal to each other, while the blades can be made with a cross section of a sinusoidal shape, and the spokes are located along the axis of the sinusoid.

На фиг. 1 изображен вид сверху на средство для преобразования потока реверсивной текучей среды; на фиг. 2 поперечное сечение лопатки данного средства; на фиг. 3 поперечное сечение лопатки синусоидального вида с плавным видом синусоиды; на фиг. 4 то же, с остроугольным видом. In FIG. 1 is a plan view of a means for converting a reversible fluid flow; in FIG. 2 is a cross section of a blade of a given agent; in FIG. 3 is a cross-section of a sinusoidal blade with a smooth view of a sinusoid; in FIG. 4 the same, with an acute-angled view.

Средство для преобразования энергии реверсивной текучей среды содержит колесо со ступицей 1, концентричные ободы 2, 3, 4, соединенные со ступицей 1 и между собой посредством радиальных спиц 5, и лопатки 6, установленные концентричными рядами с возможностью ограниченного двустороннего поворота на спицах 5, при этом длины дуг внешних торцевых поверхностей лопаток в каждом ряду выполнены равными друг другу. Для ограничения поворота лопастей могут быть использованы ограничительные упоры 7, в качестве ограничительных упоров могут быть использованы и пружины (на фиг. не показано). The means for converting the energy of the reversible fluid comprises a wheel with a hub 1, concentric rims 2, 3, 4 connected to the hub 1 and with each other by means of radial spokes 5, and blades 6 mounted with concentric rows with the possibility of limited two-way rotation on the spokes 5, with this length of the arcs of the outer end surfaces of the blades in each row are made equal to each other. To limit the rotation of the blades, limit stops 7 can be used, and springs can be used as limit stops (not shown in Fig.).

Средство для преобразования энергии реверсивной текучей среды работает следующим образом. Means for converting the energy of a reversible fluid is as follows.

При набегании потока реверсивной текучей среды на лопатки 6 последние поворачиваются на спицах 5 до ограничительных упоров 7, причем данные упоры 7 могут быть выполнены регулированными и устанавливаться на оптимальный угол атаки в зависимости от скорости набегания текучей среды. При этом колесо сохраняет свое однонаправленное вращение независимо от направления текучей среды. Так как лопатки 6 почти полностью перекрывают поперечное сечение колеса и выполнены расширяющимися к периферии, то скорость их перекладки из одного крайнего положения в другое будет определяться величиной длины дуги внешней торцевой поверхности 6 в каждом ряду, поэтому для обеспечения синхронности данные длины дуг выполнены равными друг другу. Выполнение лопаток 6 с поперечным сечением синусоидального вида позволяет увеличить площадь взаимодействия с текучей средой, что способствует наиболее полному отбору энергии, причем синусоида может иметь плавный или остроугольный вид, в зависимости от технологии получения лопаток 6, например, при штамповке она выполняется плавной, а при сварке остроугольной. Кроме того расположение спиц 5 по оси синусоиды позволяет увеличить прочность лопатки. When the flow of the reversible fluid flows onto the blades 6, the latter rotate on the spokes 5 to the restrictive stops 7, and these stops 7 can be made adjustable and set to the optimum angle of attack depending on the speed of the fluid. The wheel retains its unidirectional rotation regardless of the direction of the fluid. Since the blades 6 almost completely overlap the wheel cross section and are made expanding to the periphery, the speed of their transfer from one extreme position to another will be determined by the arc length of the outer end surface 6 in each row, therefore, to ensure synchronism, the given lengths of the arcs are made equal to each other . The implementation of the blades 6 with a sinusoidal cross-section allows you to increase the area of interaction with the fluid, which contributes to the most complete selection of energy, and the sinusoid can have a smooth or acute-angled appearance, depending on the technology of producing the blades 6, for example, when stamping, it is smooth, and when acute angle welding. In addition, the location of the spokes 5 along the axis of the sinusoid allows you to increase the strength of the scapula.

Однонаправленное вращение колеса может быть передано ротору эл. генератора для получения эл. энергии, при этом может быть использован мультипликатор. Unidirectional rotation of the wheel can be transmitted to the rotor el. generator to receive email. energy, while a multiplier can be used.

Claims

1. Means for converting the energy of a reversible fluid medium, comprising a wheel with a hub, concentric rims connected to the hub and between themselves by means of radial spokes, and blades mounted in concentric rows with the possibility of limited two-sided rotation on the knitting needles, characterized in that the lengths of the arcs of the external end faces the surfaces of the blades in each row are made equal.

2. The tool according to claim 1, characterized in that the blades are made with a cross section of a sinusoidal shape, and the spokes are located along the axis of the sinusoid.