RU2118699C1 - Wind-power plant and its operation - Google Patents

Wind-power plant and its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2118699C1
RU2118699C1 RU96112463A RU96112463A RU2118699C1 RU 2118699 C1 RU2118699 C1 RU 2118699C1 RU 96112463 A RU96112463 A RU 96112463A RU 96112463 A RU96112463 A RU 96112463A RU 2118699 C1 RU2118699 C1 RU 2118699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
cylinder
cylinders
turbulators
wind wheel
Prior art date
Application number
RU96112463A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96112463A (en
Inventor
Н.М. Бычков
Original Assignee
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН
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 Институт теоретической и прикладной механики СО РАН filed Critical Институт теоретической и прикладной механики СО РАН
Priority to RU96112463A priority Critical patent/RU2118699C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118699C1 publication Critical patent/RU2118699C1/en
Publication of RU96112463A publication Critical patent/RU96112463A/en

Links

Images

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

Abstract

FIELD: conversion of wind energy into useful energy. SUBSTANCE: radial cylinders of wind-power plant with horizontal axis of revolution are built up of rotating tail part and fixed root part. Each cylinder is provided with two vortex generators. In first design version, vortex generators are arranged along cylinders with angular coordinates relative to wind direction being φ1 = 45o2= -90o.; according to second version, vortex generators are installed over spiral and their angular coordinates relative to wind direction are

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроустановок с вращающимися цилиндрами, использующими для работы эффект Магнуса. Последний характеризуется появлением подъемной силы (силы Магнуса) при вращении цилиндров в поперечном потоке [1]. Эта сила используется для вращения ветроколеса, аналогично подъемной силе лопасти, но имеет гораздо большую величину. The invention relates to wind energy and relates to wind turbines with rotating cylinders using the Magnus effect for operation. The latter is characterized by the appearance of a lifting force (Magnus force) when the cylinders rotate in a transverse flow [1]. This force is used to rotate the wind wheel, similar to the lifting force of the blade, but has a much larger value.

Известен способ создания подъемной силы на невращающемся цилиндре с помощью надстроек, установленных на нем вдоль одной из боковых сторон и имеющих полукруглую форму [2]. Такие надстройки создают асимметрию поперечного обтекания цилиндра, что вызывает появление подъемной силы, соизмеримой по величине с подъемной силой лопасти. Максимальное значение этой силы достигается при расположении надстроек непосредственно на поверхности цилиндра в точках 90o или -90o, отсчитываемых от направления ветра, при этом сила действует в сторону, противоположную расположению надстройки.A known method of creating lifting force on a non-rotating cylinder using add-ons installed on it along one of the sides and having a semicircular shape [2]. Such superstructures create an asymmetry of the transverse flow around the cylinder, which causes the appearance of a lifting force that is comparable in magnitude with the lifting force of the blade. The maximum value of this force is achieved when the superstructures are located directly on the surface of the cylinder at points 90 o or -90 o , counted from the direction of the wind, while the force acts in the direction opposite to the location of the superstructure.

Известна установка - ротор ветродвигателя с горизонтальной осью вращения, содержащий радиальные цилиндры с надстройками в виде пластинчатых интерцепторов, установленных вдоль одной из боковых сторон цилиндров. Цилиндры имеют возможность вращения вокруг своих осей [3]. A known installation is a rotor of a wind turbine with a horizontal axis of rotation, containing radial cylinders with superstructures in the form of plate-type spoilers installed along one of the sides of the cylinders. Cylinders have the ability to rotate around their axes [3].

Недостатками этой установки являются: ограниченные возможности для самозапуска и саморегулирования работы ветроколеса, в том числе для стабилизации его вращения при больших скоростях ветра; ограниченные возможности увеличения длины вращающихся цилиндров и, следовательно, диаметра ветроколеса; недостаточно высокая мощность из-за ограниченного диаметра ветроколеса; увеличенные затраты мощности на вращение цилиндров большой длины. Задачей изобретения является повышение эффективности работы и мощности ветроустановки, а также возможность аэродинамического самозапуска и саморегулирования при любых режимах работы, без дополнительной затраты энергии, в широком диапазоне скоростей ветра, включая штормовые. The disadvantages of this installation are: limited opportunities for self-starting and self-regulation of the operation of the wind wheel, including for stabilizing its rotation at high wind speeds; limited possibilities for increasing the length of the rotating cylinders and, consequently, the diameter of the wind wheel; insufficiently high power due to the limited diameter of the wind wheel; increased power consumption for the rotation of long cylinders. The objective of the invention is to increase the efficiency and power of the wind turbine, as well as the possibility of aerodynamic self-starting and self-regulation under any operating conditions, without additional energy costs, in a wide range of wind speeds, including storm ones.

Поставленная задача реализуется на ветроустановке с горизонтальной осью вращения ветроколеса, радиальные цилиндры которого выполнены составными из вращающейся концевой и невращающейся корневой части, и каждый из цилиндров снабжен двумя турбулизаторами в виде трубок, расположенных вдоль цилиндров на противоположных его сторонах, причем несимметрично относительно направления ветра с угловыми координатами
φ1=45o и φ2=-90o
Наличие двух турбулизаторов (вместо одного по [2, 3] обеспечивает появление суммарной аэродинамической силы, которая позволяет более эффективно осуществлять запуск и регулирование ветроколеса. При этом происходят самозапуск и саморегулирование работы, вплоть до максимальных (штормовых) скоростей ветра. Саморегулирование достигается путем изменения сил, создаваемых на цилиндрах под действием турбулизаторов, при отклонении частоты вращения ветроколеса от расчетной (заданной). В результате появляется компенсирующая сила, которая восстанавливает расчетную (заданную) частоту вращения ветроколеса. Саморегулирование с помощью турбулизаторов дополняется регулированием путем изменения частоты вращения цилиндров. При этом с увеличением скорости ветра влияние турбулизаторов возрастает, а влияние вращения цилиндров, наоборот, снижается. При достаточно больших скоростях ветра установка работает только за счет турбулизаторов, без вращения цилиндров, что существенно расширяет возможности и эффективность данной установки.
The task is carried out on a wind turbine with a horizontal axis of rotation of the wind wheel, the radial cylinders of which are made up of a rotating end and a non-rotating root part, and each of the cylinders is equipped with two turbulators in the form of tubes located along the cylinders on its opposite sides, and it is asymmetric with respect to the direction of the wind with angular coordinates
φ 1 = 45 o and φ 2 = -90 o
The presence of two turbulators (instead of one according to [2, 3] provides the appearance of a total aerodynamic force, which allows more efficient start-up and regulation of the wind wheel. At the same time, self-start and self-regulation of the work, up to maximum (storm) wind speeds, take place. created on the cylinders under the action of turbulators, when the rotational speed of the wind wheel deviates from the calculated (specified). As a result, a compensating force appears, which restores It increases the calculated (predetermined) rotational speed of the wind wheel. Self-regulation with the help of turbulators is supplemented by regulation by changing the speed of the cylinders. At the same time, with the increase in wind speed, the influence of turbulators increases, and the effect of cylinder rotation decreases, on the contrary, the installation works only due to turbulators, without cylinder rotation, which significantly expands the capabilities and effectiveness of this installation.

Использование составных цилиндров с вращающейся концевой и невращающейся корневой частями позволяет значительно повышать мощность ветроустановки, а также ее эффективность. Повышение мощности достигается за счет добавления невращающейся корневой части, что позволяет увеличивать суммарную длину цилиндров и, следовательно, диаметр ветроколеса, а мощность пропорциональна квадрату диаметра. При этом вращающиеся цилиндры, обладающие большой подъемной (движущей) силой, используются более эффективно, т.к. располагаются на большем расстоянии от оси вращения ветроколеса и, следовательно, создают более высокий крутящий момент. Невращающиеся цилиндры при наличии турбулизаторов также создают крутящий момент, который возрастает с увеличением диаметра и длины этих цилиндров. The use of composite cylinders with a rotating end and non-rotating root parts can significantly increase the power of the wind turbine, as well as its effectiveness. The increase in power is achieved by adding a non-rotating root part, which allows to increase the total length of the cylinders and, consequently, the diameter of the wind wheel, and the power is proportional to the square of the diameter. In this case, rotating cylinders with a large lifting (driving) force are used more efficiently, because located at a greater distance from the axis of rotation of the wind wheel and, therefore, create a higher torque. Non-rotating cylinders in the presence of turbulators also create a torque that increases with increasing diameter and length of these cylinders.

При наличии невращающейся корневой части одновременно снижаются затраты мощности на вращение концевых цилиндров из-за уменьшения их длины по отношению к полной длине цилиндров. Кроме того, такое ветроколесо обладает повышенной прочностью, что определяется круговой, наиболее прочной формой цилиндра и увеличенным диаметром его невращающейся части, а также низкой скоростью вращения ветроколеса (приблизительно в 5 раз ниже, чем лопастного). In the presence of a non-rotating root part, the power consumption for the rotation of the end cylinders is simultaneously reduced due to a decrease in their length relative to the full length of the cylinders. In addition, such a wind wheel has increased strength, which is determined by the circular, most durable shape of the cylinder and the increased diameter of its non-rotating part, as well as the low speed of the wind wheel (approximately 5 times lower than the blade).

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, предлагаемое решение является новым и имеет изобретательский уровень. Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, в частности, в ветроэнергетике. These features are not identified in other technical solutions when studying the level of this technical field and, therefore, the proposed solution is new and has an inventive step. The proposed technical solution is industrially applicable, in particular, in wind energy.

На фиг. 1 изображен общий вид ветроустановки; на фиг. 2 - схема расположения продольных турбулизаторов в сечении А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - коэффициент подъемной силы невращающегося цилиндра в зависимости от углового положения турбулизатора T1 (экспериментальные данные ИТПМ); на фиг. 4 - тоже с турбулизаторами T1 и T2 при различных числах Рейнольдса (данные ИТПМ); на фиг. 5 - влияние числа Рейнольдса на коэффициент подъемной силы цилиндра с турбулизаторами T1 (кривая C1) и T2 (кривая C2) при φ1=45o и φ2=-90o (светлые значки - данные ИТПМ, темные значки - данные [2]; на фиг. 6 - тоже для суммарного коэффициента подъемной силы; на фиг. 7 - схема обтекания цилиндра с турбулизаторами T1 и T2 при пусковых условиях (без вращения цилиндров и ветроколеса); на фиг. 8 - тоже на расчетном режиме работы ветроколеса; на фиг. 9 - частота вращения ветроколеса в зависимости от параметра Q - относительной скорости вращения цилиндров, с турбулизаторами (кривая 9) и без них (кривая 10) при числе Re = 0,7•105 (данные ИТПМ).In FIG. 1 shows a General view of the wind turbine; in FIG. 2 is a diagram of an arrangement of longitudinal turbulators in section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - the lifting coefficient of the non-rotating cylinder depending on the angular position of the turbulator T 1 (experimental data ITPM); in FIG. 4 - also with turbulators T 1 and T 2 at different Reynolds numbers (ITAM data); in FIG. 5 - influence of the Reynolds number on the lift coefficient of a cylinder with turbulators T 1 (curve C 1 ) and T 2 (curve C 2 ) at φ 1 = 45 o and φ 2 = -90 o (light icons - ITAM data, dark icons - data [2]; in Fig. 6, also for the total lift coefficient; in Fig. 7 is a diagram of the flow around a cylinder with turbulators T 1 and T 2 under starting conditions (without rotation of the cylinders and wind wheel); in Fig. 8 is also on the calculated operating mode of the wind wheel; in Fig. 9 - the frequency of rotation of the wind wheel, depending on parameter Q - the relative speed of rotation of the cylinders, from turbulize tori (curve 9) and without them (curve 10) with the number Re = 0.7 • 10 5 (ITAM data).

Ветроустановка (фиг. 1) содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения, которое устанавливается на неподвижной опоре (башне) и может поворачиваться на ней в направлении ветра (аналогично традиционным схемам). Ветроколесо состоит из корпуса 1 с передним и задним обтекателями, невращающейся части цилиндров 2 и вращающейся части 3 с концевыми шайбами 4, которые ограничивают нежелательные перетекания потока. Длина вращающейся части цилиндров составляет Lв=αL, для невращающейся части соответственно Lн=(1-α)L, где L - полная длина цилиндра, α=0,4-0,6. Диаметр невращающейся части цилиндров в 1,5 - 2 раза больше, чем вращающейся части.The wind turbine (Fig. 1) contains a wind wheel with a horizontal axis of rotation, which is mounted on a fixed support (tower) and can be rotated on it in the direction of the wind (similar to traditional schemes). The wind wheel consists of a housing 1 with front and rear fairings, a non-rotating part of the cylinders 2 and a rotating part 3 with end washers 4, which limit the unwanted flow of the stream. The length of the rotating part of the cylinders is L in = αL, for the non-rotating part, respectively, L n = (1-α) L, where L is the total length of the cylinder, α = 0.4-0.6. The diameter of the non-rotating part of the cylinders is 1.5 to 2 times larger than that of the rotating part.

Концевые части цилиндров представляют тонкостенные оболочки, которые через посредство подшипников посажены на консольный вал и вращаются от индивидуальных электроприводов, расположенных на конце вала (на чертеже не показано). Вал крепится консольно к торцу неподвижной части цилиндров. Электропривод получает питание от электрогенератора ветроустановки. Резервное питание - от аккумулятора. Генератор вращается от ветроколеса через мультипликатор, увеличивающий частоту вращения до значений, необходимых для работы генератора. The end parts of the cylinders are thin-walled shells that are seated on a cantilever shaft through bearings and rotate from individual electric drives located on the shaft end (not shown in the drawing). The shaft is mounted cantilever to the end of the fixed part of the cylinders. The electric drive receives power from the wind generator. Backup power - from the battery. The generator rotates from the wind wheel through a multiplier that increases the speed to the values necessary for the generator to work.

На фиг. 2 показана схема расположения турбулизаторов T1 - 5 и T2 - 6, которые установлены вдоль каждого цилиндра и выполнены в виде трубок диаметром dт = (0,1 - 0,02)d и длиной Lт = Lн + aLв , где d - диаметр цилиндра, a = 0,2 - 0,8 (в зависимости от конструкции и характера работы ветроустановки). Расстояние от поверхности цилиндров до турбулизатора T1 составляет h1 = (0,1 - 0,2)d, до турбулизатора T2 составляет h2 = 0 - на невращающейся части и h2 = (0,02 - 0,05)d - около вращающейся части цилиндров. Угловое положение для турбулизаторов T1 и T2 составляет соответственно φ1=45o и φ2=-90o, где углы φ1 и φ2 отсчитываются от передней критической точки цилиндров (от направления ветра), причем φ1- в направлении вращения цилиндров, φ2- наоборот.In FIG. 2 shows the arrangement of turbulators T 1 - 5 and T 2 - 6, which are installed along each cylinder and made in the form of tubes with a diameter of d t = (0.1 - 0.02) d and a length of L t = L n + aL in , where d is the cylinder diameter, a = 0.2 - 0.8 (depending on the design and nature of the wind turbine). The distance from the surface of the cylinders to the turbulator T 1 is h 1 = (0.1 - 0.2) d, to the turbulator T 2 is h 2 = 0 - on the non-rotating part and h 2 = (0.02 - 0.05) d - near the rotating part of the cylinders. The angular position for the turbulators T 1 and T 2 is respectively φ 1 = 45 o and φ 2 = -90 o , where the angles φ 1 and φ 2 are measured from the front critical point of the cylinders (from the wind direction), and φ 1 is in the direction of rotation cylinders, φ 2 - vice versa.

Работа ветроустановки в значительной степени зависит от турбулизаторов T1 и T2. Механизм их воздействия достаточно сложен. Остановимся на нем подробнее. Назначение турбулизаторов - создание аэродинамической силы Yт - в дополнение к основной силе Магнуса Yм, возникающей при вращении цилиндра (см. фиг. 1). Сила Yт в отличие от Yм возникает на невращающемся цилиндре, и ее величина уменьшается при вращении цилиндра. Источник появления силы Yт - асимметрия обтекания цилиндра за счет несимметричного расположения турбулизаторов, а именно φ1<|φ2|,h1≫h2, причем φ2__→90o,h2__→0. При этих условиях влияние турбулизатора T2 сказывается в ближней его окрестности, вызывая отрыв потока непосредственно за турбулизатором. Турбулизатор T1 в отличие T2 воздействует не локально, а через посредство относительно протяженных переходно-отрывных процессов в пограничном слое цилиндра (переход из ламинарного состояния в турбулентное с промежуточными стадиями, с образованием так называемого отрывного пузыря - замкнутой области между точками ламинарного отрыва и присоединения пограничного слоя в турбулентном состоянии, после чего происходит окончательный отрыв потока). В результате точка отрыва потока под влиянием турбулизатора T1 смещается вплоть до угла φотр=130-140o, а под влиянием турбулизатора T2 она фиксируется вблизи угла φотр=-100o[2], возникает асимметрия обтекания цилиндра с появлением силы Yт, направленной в сторону более низкого давления (где точка отрыва смещена дальше вниз по потоку). Сила Yт используется при пуске ветроколеса, в том числе без вращения цилиндров, и для саморегулирования работы ветроустановки при отклонении от расчетного режима.The operation of the wind turbine is largely dependent on the turbulators T 1 and T 2 . The mechanism of their influence is quite complicated. Let us dwell on it in more detail. The purpose of the turbulizers is to create an aerodynamic force Y t - in addition to the main Magnus force Y m that occurs when the cylinder rotates (see Fig. 1). The force Y t in contrast to Y m occurs on a non-rotating cylinder, and its value decreases with rotation of the cylinder. The source of the appearance of the force Y t is the asymmetry of the flow around the cylinder due to the asymmetric arrangement of the turbulators, namely, φ 1 <| φ 2 |, h 1 ≫h 2 , with φ 2 __ → 90 o , h 2 __ → 0. Under these conditions, the influence of the turbulizer T 2 affects in its immediate vicinity, causing a flow separation directly behind the turbulator. The turbulizer T 1, in contrast to T 2, acts not locally, but through relatively long transition-separation processes in the boundary layer of the cylinder (transition from the laminar state to the turbulent one with intermediate stages, with the formation of the so-called separation bubble - a closed region between the points of laminar separation and attachment the boundary layer in a turbulent state, after which the final separation of the flow occurs). As a result, the flow separation point under the influence of the turbulator T 1 is shifted up to the angle φ er = 130-140 o , and under the influence of the turbulator T 2 it is fixed near the angle φ er = -100 o [2], asymmetry flows around the cylinder with the appearance of the force Y t directed towards lower pressure (where the separation point is shifted further downstream). The force Y t is used when starting a wind wheel, including without cylinder rotation, and for self-regulation of the wind turbine when deviating from the design mode.

Ниже приведены результаты испытаний цилиндра с турбулизаторами в аэродинамической трубе ИТПМ. На фиг. 3 показан график изменения коэффициента подъемной силы Cу для невращающегося цилиндра в зависимости от углового положения турбулизатора T1 вокруг цилиндра, а на фиг. 4 - тоже для турбулизаторов T1 и T2. Здесь Cу = Yт/q•S, где q = ρV2/2 - скоростной напор, S = d•Lт - площадь, ρ- плотность воздуха. Видно, что коэффициент Cу зависит от величины и знака угла установки турбулизатора. При смене знака углов φ1 и φ2 коэффициент Cу изменяется на обратный. Максимальные положительные значения Cу достигаются в области φ1=30-50o и при φ2=-90o
Коэффициент Cу зависит также от числа Рейнольдса, которое выражается в виде Re=V•d/ν ,где ν - коэффициент кинематической вязкости воздуха. На фиг. 5 приведены экспериментальные данные для составляющих коэффициента Cу от действия турбулизатора T1 (кривая C1) и турбулизатора T2 (кривая C2) в зависимости от числа Re при углах установки турбулизаторов φ1=45o и φ2=-90o.
Below are the test results of a cylinder with turbulators in the ITPM wind tunnel. In FIG. 3 shows a graph of the lift coefficient C y for a non-rotating cylinder as a function of the angular position of the turbulator T 1 around the cylinder, and FIG. 4 - also for turbulators T 1 and T 2 . Here, C y = Y t / q • S, where q = ρV 2/2 - velocity head, S = d • L t - area, ρ- air density. It can be seen that the coefficient C у depends on the magnitude and sign of the installation angle of the turbulator. When you change the sign of the angles φ 1 and φ 2, the coefficient C y is reversed. The maximum positive values of C y are achieved in the region of φ 1 = 30-50 o and when φ 2 = -90 o
The coefficient C у also depends on the Reynolds number, which is expressed as Re = V • d / ν, where ν is the coefficient of kinematic viscosity of air. In FIG. Figure 5 shows the experimental data for the components of the coefficient C у from the action of the turbulator T 1 (curve C 1 ) and the turbulator T 2 (curve C 2 ) depending on the number Re at the angles of installation of the turbulators φ 1 = 45 o and φ 2 = -90 o .

Здесь светлыми значками обозначены данные ИТПМ, темными значками - данные [2] . Из графиков видно, что коэффициент C2 всегда положительный, а коэффициент C1 меняет свой знак на обратный при переходе через критическое число Reкр = 5•105.Here, light icons indicate ITAM data, dark icons indicate data [2]. From the graphs it can be seen that the coefficient C 2 is always positive, and the coefficient C 1 changes its sign to the opposite when passing through the critical number Re cr = 5 • 10 5 .

Отмеченное поведение коэффициентов C1 и C2 существенно расширяет возможности для самозапуска и саморегулирования ветроколеса по отношению к варианту с одним турбулизатором T2 (прототип). Это следует из графика на фиг. 6, где приведена суммарная величина коэффициента CΣ=C1+C2 в зависимости от числа Рейнольдса (углы φ1 и φ2 такие же, как на фиг. 5). При докритических числах Re < Reкр = 5•105 коэффициент CΣ>C2, то есть имеем увеличение CΣ по отношению к C2 за счет C1, что улучшает запуск ветроколеса и работу при скоростях ветра до 10 - 20 м/с, соответствующих указанных числах Re. При закритических числах Re > Reкр имеем CΣ<C2 (уменьшение CΣ) тоже за счет C1, что ограничивает нежелательный рост частоты вращения ветроколеса с увеличением скорости ветра и даже позволяет стабилизировать эту частоту на приблизительно постоянном уровне.The noted behavior of the coefficients C 1 and C 2 significantly expands the possibilities for self-starting and self-regulation of the wind wheel in relation to the variant with one turbulator T 2 (prototype). This follows from the graph in FIG. 6, which shows the total value of the coefficient C Σ = C 1 + C 2 depending on the Reynolds number (angles φ 1 and φ 2 are the same as in Fig. 5). For subcritical numbers Re <Re cr = 5 • 10 5, the coefficient C Σ > C 2 , that is, we have an increase in C Σ with respect to C 2 due to C 1 , which improves the start of the wind wheel and operation at wind speeds up to 10 - 20 m / c corresponding to the indicated numbers Re. For supercritical numbers Re> Re cr, we have C Σ <C 2 (decrease in C Σ ) also due to C 1 , which limits the undesirable increase in the rotational speed of the wind wheel with increasing wind speed and even allows you to stabilize this frequency at an approximately constant level.

Конечный результат действия турбулизаторов T1 и T2 зависит от скорости ветра и, следовательно, от числа Рейнольдса, а также от углового положения турбулизаторов и их длины, которая может быть неодинаковой для T1 и T2. В частности, увеличение длины T1 улучшает условия запуска и ограничивает частоту вращения ветроколеса при больших скоростях ветра. Наоборот, увеличение длины T2 способствует увеличению частоты вращения ветроколеса при больших скоростях ветра, что может оказаться опасным.The final result of the action of the turbulators T 1 and T 2 depends on the wind speed and, therefore, on the Reynolds number, as well as on the angular position of the turbulators and their length, which may be different for T 1 and T 2 . In particular, increasing the length T 1 improves the starting conditions and limits the rotational speed of the wind wheel at high wind speeds. On the contrary, an increase in the length of T 2 contributes to an increase in the rotational speed of the wind wheel at high wind speeds, which can be dangerous.

Ветроустановка работает следующим образом. При пусковых условиях, когда нет вращения цилиндров и ветроколеса (ωцк=0, Фиг.7), турбулизаторы T1 и T2 воздействуют на положение точек отрыва потока (через механизмы, которые описаны выше) и создают асимметрию обтекания цилиндра: точка отрыва 7 находится дальше по потоку, чем точка 8. Возникает разность давлений на верхней и нижней сторонах цилиндра с появлением аэродинамической силы Yт, которая приводит ветроколесо во вращательное движение. Вращение ветроколеса передается через мультипликатор на электрогенератор, с которого вырабатываемая энергия подается на электроприводы вращения цилиндров. При вращении последних возникает сила Магнуса Yм, воздействие которой увеличивает частоту вращения ветроколеса и соответственно частоту вращения генератора, в результате чего достигается расчетный режим работы ветроустановки, соответствующий расчетной скорости ветра и установленной мощности генератора.Wind turbine works as follows. Under starting conditions, when there is no rotation of the cylinders and the wind wheel (ω c = ω k = 0, Fig. 7), the turbulators T 1 and T 2 affect the position of the flow separation points (through the mechanisms described above) and create an asymmetry around the cylinder: separation point 7 is located further downstream than point 8. There is a pressure difference on the upper and lower sides of the cylinder with the appearance of an aerodynamic force Y t , which causes the wind wheel to rotate. The rotation of the wind wheel is transmitted through the multiplier to the generator, from which the generated energy is supplied to the electric cylinders. When the latter rotates, a Magnus force Y m arises, the effect of which increases the rotational speed of the wind wheel and, accordingly, the generator speed, as a result of which the calculated mode of operation of the wind turbine is achieved, corresponding to the estimated wind speed and the installed power of the generator.

При пуске ветроколеса энергия генератора используется только для вращения цилиндров. После выхода на расчетный режим затраты мощности на вращение цилиндров составляют лишь незначительную часть полной мощности генератора. Эти затраты снижаются с уменьшением длины вращающейся части цилиндров. При отсутствии невращающейся корневой части затраты мощности на вращение составляют до 10 - 12%. При уменьшении длины вращающейся части цилиндров за счет невращающейся части эти затраты снижаются не менее чем в 1,5 раза. Более того, с увеличением скорости ветра выше расчетного значения влияние турбулизаторов увеличивается, а влияние вращения цилиндров, наоборот, уменьшается, что создает условия для дальнейшего снижения затрат мощности на вращение цилиндров вплоть до нулевого значения при достаточно больших скоростях ветра. When starting a wind wheel, the generator energy is used only to rotate the cylinders. After reaching the design mode, the power consumption for the rotation of the cylinders is only a small part of the total generator power. These costs decrease with decreasing length of the rotating part of the cylinders. In the absence of a non-rotating root part, the power consumption for rotation is up to 10 - 12%. When reducing the length of the rotating part of the cylinders due to the non-rotating part, these costs are reduced by at least 1.5 times. Moreover, with an increase in wind speed above the calculated value, the influence of turbulators increases, and the effect of cylinder rotation, on the contrary, decreases, which creates conditions for a further reduction in power consumption for cylinder rotation up to zero at sufficiently high wind speeds.

Рост влияния турбулизаторов с увеличением скорости ветра следует из того, что мощность любой ветроустановки имеет вид
N = K•CF•V3•S; S = d•LT,
где
K - коэффициент пропорциональности;
S - площадь (в данном случае S = d•Lт;
CF - коэффициент движущей силы ветроколеса, который зависит от величины подъемной силы и сопротивления цилиндра и является функцией коэффициентов C1 и C2, рассмотренных выше (см. фиг. 5, 6). Из формулы следует, что мощность пропорциональна кубу скорости ветра. Тогда при постоянных значениях K, C и S увеличение скорости ветра, например, в два раза приведет к увеличению мощности в 8 раз, что может превысить возможности вращающихся цилиндров и, следовательно, их вращения не потребуется, ветроколесо будет работать только за счет турбулизаторов.
The growing influence of turbulators with increasing wind speed follows from the fact that the power of any wind turbine has the form
N = K • C F • V 3 • S; S = d • L T ,
Where
K is the coefficient of proportionality;
S is the area (in this case, S = d • L t ;
C F is the coefficient of the driving force of the wind wheel, which depends on the magnitude of the lifting force and resistance of the cylinder and is a function of the coefficients C 1 and C 2 discussed above (see Fig. 5, 6). From the formula it follows that the power is proportional to the cube of wind speed. Then, at constant values of K, C and S, an increase in wind speed, for example, by a factor of two will lead to an increase in power by 8 times, which may exceed the capabilities of rotating cylinders and, therefore, they will not be required to rotate, the wind wheel will work only due to turbulators.

С другой стороны, расчетный режим работы ветроколеса достигается при некотором оптимальном значении относительной скорости вращения цилиндров
Q=ωцd/2V=2-3,
откуда видно, что с увеличением скорости ветра, но при постоянной частоте вращения цилиндров ωц=const, величина Q уменьшается. Это означает снижение вклада вращающихся цилиндров в суммарную мощность ветроколеса, и, следовательно, затраты мощности на вращение цилиндров могут быть уменьшены по сравнению с условиями на расчетном режиме, при котором эти затраты были максимальными.
On the other hand, the design mode of operation of the wind wheel is achieved at some optimal value of the relative speed of rotation of the cylinders
Q = ω c d / 2V = 2-3,
whence it is seen that with increasing wind speed, but at a constant cylinder speed ω c = const, the value of Q decreases. This means a decrease in the contribution of rotating cylinders to the total power of the wind wheel, and, therefore, the power consumption for rotating the cylinders can be reduced in comparison with the conditions in the design mode, at which these costs were maximum.

На фиг. 8 показана картина обтекания цилиндра на расчетном режиме. Вращение ветроколеса осуществляется под действием движущей силы F<YΣ=Yт+Yм, при тормозящем действии силы сопротивления цилиндров (на схеме не показана). При вращении ветроколеса возникает окружная составляющая скорости потока, и в результате суммарный поток, обтекающий каждый цилиндр с суммарной скоростью VΣ, поворачивается от первоначального направления (от вектора скорости V) на угол φΣ . Наиболее оптимальным условием при этом будет равенство углов φΣ = φ1 (изображено на фиг. 8). В этом случае турбулизатор T1 не создает движущей силы, но снижает сопротивление цилиндра, что повышает эффективность работы ветроколеса. Турбулизатор T2 на некоторой части своей длины оказывается при этом в аэродинамической тени, т.е. позади точки отрыва 8, куда он входит, начиная с концевых сечений, где окружная скорость выше, поэтому угол φΣ больше, чем в корневых сечениях. Изменение картины обтекания цилиндров, связанное с поворотом потока, создает условия для саморегулирования работы ветроколеса с помощью турбулизаторов T1 и T2.In FIG. Figure 8 shows the pattern of flow around the cylinder in the design mode. The rotation of the wind wheel is carried out under the action of a driving force F <Y Σ = Y t + Y m , with the braking effect of the resistance force of the cylinders (not shown in the diagram). When the wind wheel rotates, a circumferential component of the flow velocity appears, and as a result, the total flow flowing around each cylinder with the total speed V Σ rotates from the initial direction (from the velocity vector V) by the angle φ Σ . The most optimal condition in this case is the equality of the angles φ Σ = φ 1 (shown in Fig. 8). In this case, the turbulator T 1 does not create a driving force, but reduces the resistance of the cylinder, which increases the efficiency of the wind wheel. The turbulator T 2 at some part of its length is in this case in the aerodynamic shadow, i.e. behind the separation point 8, where it enters, starting from the end sections, where the peripheral speed is higher, therefore, the angle φ Σ is larger than in the root sections. The change in the pattern of flow around the cylinders associated with the rotation of the flow creates the conditions for self-regulation of the operation of the wind wheel using turbulators T 1 and T 2 .

Саморегулирование работы ветроколеса осуществляется следующим образом. При отклонении от расчетного режима, т.е. при увеличении или, наоборот, уменьшении частоты вращения ветроколеса от расчетного значения соответственно изменяется угол, характеризующий направление скорости VΣ суммарного потока, набегающего на цилиндр (см. фиг. 8). Это означает, что исходное, оптимальное условие φΣ1 нарушается, возникает угол рассогласования Δφ11Σ≠0.
При наличии угла рассогласования под действием турбулизатора T1 появляется восстанавливающая сила ΔY1(Δφ1), величина и знак которой изменяются в соответствии с графиком поведения коэффициента

Figure 00000003
на фиг. 3 и 4. При увеличении частоты вращения ветроколеса будет угол Δφ1<0, сила ΔY1<0, и наоборот, что способствует восстановлению исходного (расчетного) режима работы. Турбулизатор T2 в отличие от T1 осуществляет при этом саморегулирование за счет изменения длины активной части турбулизатора, находящейся вне аэродинамической тени. С увеличением частоты вращения ветроколеса, т.е. при Δφ1<0, длина активной части турбулизатора T2 уменьшается, сила Y2 тоже уменьшается, и наоборот, что способствует восстановлению исходного режима работы.Self-regulation of the wind wheel is as follows. When deviating from the design mode, i.e. when increasing or, conversely, decreasing the frequency of rotation of the wind wheel from the calculated value, the angle corresponding to the direction of the velocity V Σ of the total flow incident on the cylinder accordingly changes (see Fig. 8). This means that the initial, optimal condition φ Σ = φ 1 is violated, there is a mismatch angle Δφ 1 = φ 1Σ ≠ 0.
In the presence of a mismatch angle under the action of the turbulator T 1 , a restoring force ΔY 1 (Δφ 1 ) appears, the value and sign of which change in accordance with the coefficient behavior graph
Figure 00000003
in FIG. 3 and 4. With an increase in the rotational speed of the wind wheel there will be an angle Δφ 1 <0, a force ΔY 1 <0, and vice versa, which helps to restore the original (calculated) operating mode. The turbulator T 2, in contrast to T 1, performs self-regulation by changing the length of the active part of the turbulator outside the aerodynamic shadow. With increasing speed of the wind wheel, i.e. when Δφ 1 <0, the length of the active part of the turbulator T 2 decreases, the force Y 2 also decreases, and vice versa, which helps to restore the original mode of operation.

На фиг. 9 по результатам испытаний в аэродинамической трубе ИТПМ при числе Re = 0,7•105 показана частота вращения ветроколеса nк в зависимости от величины относительной скорости вращения цилиндров Q=ωцd/2V при наличии турбулизаторов (кривая 9) и без них (кривая 10). Видно, что турбулизаторы обеспечивают самозапуск ветроколеса (nк > 0 при Q = 0), а также увеличение nк с ростом Q в области Q < 1, т.е. имеем улучшение характеристик ветроколеса по сравнению с вариантом без турбулизаторов. При Q < 0,5 ветроколесо без турбулизаторов не может быть запущено, а с турбулизаторами вращается с частотой, достаточной для начальной работы электрогенератора, обеспечивающей питание электроприводов вращения цилиндров. Вращение цилиндров, как уже отмечалось, способствует дальнейшему увеличению частоты вращения ветроколеса и достижению расчетного режима работы с саморегулированием за счет турбулизаторов T1 и T2. При необходимости дополнительное регулирование осуществляется изменением частоты вращения цилиндров, что наиболее эффективно при расчетной скорости ветра и отклонениях от нее до 50%. С увеличением скорости ветра более чем в два раза регулирование частотой вращения цилиндров будет неэффективным, как это видно из графика на фиг. 9.In FIG. 9 according to the results of tests in the ITPM wind tunnel with the number Re = 0.7 • 10 5 , the rotational speed of the wind wheel n k is shown depending on the value of the relative cylinder speed Q = ω c d / 2V in the presence of turbulators (curve 9) and without them ( curve 10). It can be seen that the turbulators provide self-starting of the wind wheel (n k > 0 at Q = 0), as well as an increase in n k with increasing Q in the region Q <1, i.e. we have an improvement in the performance of the wind wheel compared to the version without turbulators. At Q <0.5, a wind wheel without turbulators cannot be started, and with turbulators it rotates with a frequency sufficient for the initial operation of the electric generator, providing power to the electric drives for rotating the cylinders. The rotation of the cylinders, as already noted, contributes to a further increase in the frequency of rotation of the wind wheel and the achievement of the calculated mode of operation with self-regulation due to the turbulators T 1 and T 2 . If necessary, additional regulation is carried out by changing the frequency of rotation of the cylinders, which is most effective with the estimated wind speed and deviations from it up to 50%. With an increase of more than two times the wind speed, the regulation of the cylinder speed will be ineffective, as can be seen from the graph in FIG. nine.

Таким образом, регулирующее воздействие турбулизаторов T1 и T2 зависит от величины отклонения реальной скорости вращения ветроколеса от расчетного значения, что выражается углом рассогласования Δφ1. Последний, в свою очередь, зависит от ряда параметров: длины турбулизаторов и угла их установки, скорости ветра и числа Рейнольдса, частоты вращения цилиндров. Выбором длины турбулизаторов и угла их установки обеспечиваются наиболее оптимальные условия как для самозапуска ветроколеса, так и для безопасной его работы при повышенных и штормовых скоростях ветра. Для этого на начальном этапе эксплуатации целесообразно уменьшить длину турбулизатора T2 до минимума, позволяющего обеспечить вместе с турбулизатором T1 самозапуск ветроколеса, и в то же время ограничить частоту его вращения до безопасного уровня при больших скоростях ветра. Необходимо иметь возможность последующего увеличения длины турбулизатора T2 в случае, если при увеличении скорости ветра частота вращения ветроколеса будет падать до значений ниже требуемых, как это происходит для ветроколеса без турбулизаторов, что видно из графика на фиг. 9.Thus, the regulatory effect of the turbulators T 1 and T 2 depends on the deviation of the actual speed of rotation of the wind wheel from the calculated value, which is expressed by the mismatch angle Δφ 1 . The latter, in turn, depends on a number of parameters: the length of the turbulators and the angle of their installation, wind speed and Reynolds number, cylinder speed. By choosing the length of the turbulizers and the angle of their installation, the most optimal conditions are provided both for the self-starting of the wind wheel and for its safe operation at elevated and stormy wind speeds. To this end, at the initial stage of operation, it is advisable to reduce the length of the turbulator T 2 to a minimum that allows the wind wheel to self-start together with the turbulator T 1 and at the same time limit its rotation frequency to a safe level at high wind speeds. It is necessary to be able to subsequently increase the length of the turbulator T 2 if, with increasing wind speed, the rotational speed of the wind wheel drops below the required values, as is the case for a wind wheel without turbulators, as can be seen from the graph in FIG. nine.

Углы установки турбулизаторов, указанные выше , φ1=45o2=-90o, (см. п. 1 формулы изобретения), являются оптимальными для самозапуска ветроколеса, но недостаточно оптимальными для саморегулирования его работы, т.к. имеются ограничения по окружной скорости вращения цилиндров и ветроколеса, а также по числу Рейнольдса.The angles of installation of the turbulators mentioned above, φ 1 = 45 o , φ 2 = -90 o , (see paragraph 1 of the claims), are optimal for self-start of the wind wheel, but not optimal for self-regulation of its operation, because there are restrictions on the circumferential speed of rotation of the cylinders and the wind wheel, as well as on the Reynolds number.

Для одновременного выполнения этих условий турбулизаторы устанавливают следующим образом (см. п. 2 формулы изобретения)

Figure 00000004

Figure 00000005

где R - радиус ветроколеса, r - расстояние от оси ветроколеса, k = 0,5 - 0,8 - коэффициент, зависящий от конструкции ветроустановки и режима работы, причем k < 0,6 при числах Re < Reкр и k > 0,6 при числах Re > Reкр. На вращающейся части цилиндров угол φ1 не должен превышать 45o.To simultaneously fulfill these conditions, the turbulators are set as follows (see paragraph 2 of the claims)
Figure 00000004

Figure 00000005

where R is the radius of the wind wheel, r is the distance from the axis of the wind wheel, k = 0.5 - 0.8 is a coefficient depending on the design of the wind turbine and the operating mode, and k <0.6 for the numbers Re <Re cr and k> 0, 6 for numbers Re> Re cr . On the rotating part of the cylinders, the angle φ 1 should not exceed 45 o .

Минимальная скорость ветра, при которой происходит запуск ветроколеса с вращающимися цилиндрами (с питанием их привода от аккумуляторов или другого внешнего источника энергии), составляет около 1 м/с. Скорость ветра, при которой происходит самозапуск ветроколеса под действием турбулизаторов без предварительного вращения цилиндров (полностью автономная работа), составляет около 3 м/с. Рабочий диапазон скоростей ветра для ветроколеса с вращающимися цилиндрами и с турбулизаторами составляет от 2 до 40 м/с, что значительно перекрывает аналогичный показатель для традиционных лопастных ветроустановок. The minimum wind speed at which the wind wheel starts to rotate with cylinders (powered by a battery or other external energy source) is about 1 m / s. The wind speed at which the wind wheel self-starts under the action of turbulators without preliminary cylinder rotation (fully autonomous operation) is about 3 m / s. The operating range of wind speeds for a wind wheel with rotating cylinders and with turbulators is from 2 to 40 m / s, which significantly exceeds the same indicator for traditional paddle wind turbines.

Claims (3)

1. Ветроустановка, содержащая ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными цилиндрами с концевыми шайбами и продольными турбулизаторами, а также привод цилиндров и электрогенератор, отличающаяся тем, что цилиндры выполнены составными из вращающейся концевой и невращающейся корневой частей и снабжены двумя турбулизаторами в виде трубок, расположенных вдоль цилиндров с угловыми координатами относительно направления ветра φ1= 45°, φ2= -90° и зазорами h1 = (0,1-0,2)d, 0<h2<0,05d, причем диаметр трубок равен dт = (0,1-0,2)d, их длина Lт = Lн + aLв, где d - диаметр цилиндра; h1, h2 - расстояние от поверхности цилиндра до соответствующего турбулизатора; Lн - длина невращающейся части цилиндра; Lв - длина вращающейся части цилиндра; a = 0,2 - 0,8 - коэффициент, зависящий от конструкции установки и режима эксплуатации.1. A wind turbine containing a wind wheel with a horizontal axis of rotation and radially mounted cylinders with end washers and longitudinal turbulators, as well as a cylinder drive and an electric generator, characterized in that the cylinders are made up of rotating end and non-rotating root parts and are equipped with two turbulators in the form of tubes, located along cylinders with angular coordinates relative to the wind direction φ 1 = 45 ° , φ 2 = -90 ° and gaps h 1 = (0.1-0.2) d, 0 <h 2 <0.05 d, and the diameter of the tubes is d t = (0,1-0,2) d, their length L and n m = L + aL in, where d - diameter of the cylinder; h 1 , h 2 - the distance from the surface of the cylinder to the corresponding turbulator; L n - the length of the non-rotating part of the cylinder; L in - the length of the rotating part of the cylinder; a = 0.2 - 0.8 is a coefficient depending on the design of the installation and the operating mode. 2. Ветроустановка, содержащая ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными цилиндрами с концевыми шайбами и продольными турбулизаторами, а также привод цилиндров и электрогенератор, отличающаяся тем, что цилиндры выполнены составными из вращающейся концевой и невращающейся корневой частей и снабжены двумя турбулизаторами в виде трубок, установленных по спирали вокруг оси цилиндров с угловыми координатами относительно направления ветра
Figure 00000006

где r - расстояние от оси ветроколеса;
R - радиус ветроколеса;
k = 0,5-0,8 - коэффициент, зависящий от конструкции ветроустановки и режима эксплуатации,
и зазорами h1 = (0,1-0,2)d, 0<h2<0,05d, причем диаметр трубок равен dт = (0,1-0,2)d, их длина Lт = Lн + aLв, где d - диаметр цилиндра; h1 h2 - расстояние от поверхности цилиндра до соответствующего турбулизатора; Lн - длина невращающейся части цилиндра; Lв - длина вращающейся части; a = 0,2 - 0,8 - коэффициент, зависящий от конструкции установки и режима эксплуатации.
2. A wind turbine containing a wind wheel with a horizontal axis of rotation and radially mounted cylinders with end washers and longitudinal turbulators, as well as a cylinder drive and an electric generator, characterized in that the cylinders are made up of rotating end and non-rotating root parts and are equipped with two turbulators in the form of tubes, installed in a spiral around the axis of the cylinders with angular coordinates relative to the direction of the wind
Figure 00000006

where r is the distance from the axis of the wind wheel;
R is the radius of the wind wheel;
k = 0.5-0.8 - coefficient depending on the design of the wind turbine and the operating mode,
and the gaps h 1 = (0,1-0,2) d, 0 <h 2 <0,05d, and the diameter of the tubes is d t = (0,1-0,2) d, their length L t = L n + aL in , where d is the cylinder diameter; h 1 h 2 is the distance from the surface of the cylinder to the corresponding turbulator; L n - the length of the non-rotating part of the cylinder; L in - the length of the rotating part; a = 0.2 - 0.8 is a coefficient depending on the design of the installation and the operating mode.
3. Способ работы ветроустановки, включающий запуск ветроколеса, генерирование энергии и ее регулирование, отличающийся тем, что осуществляют самозапуск ветроколеса за счет аэродинамической силы, создаваемой турбулизаторами на поверхности цилиндров, полученную энергию частично передают на привод подвижных частей цилиндров до достижения штатного режима работы установки и поддерживают этот режим постоянным за счет компенсирующих сил турбулизаторов и дополнительного регулирования частоты вращения цилиндров от номинальной до нуля. 3. The method of operation of a wind turbine, including starting a wind wheel, generating energy and regulating it, characterized in that the wind wheel is self-starting due to the aerodynamic force created by the turbulators on the surface of the cylinders, the received energy is partially transferred to the drive of the moving parts of the cylinders until the normal operating mode of the installation and keep this mode constant due to the compensating forces of the turbulators and additional regulation of the cylinder speed from nominal to zero.
RU96112463A 1996-06-18 1996-06-18 Wind-power plant and its operation RU2118699C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112463A RU2118699C1 (en) 1996-06-18 1996-06-18 Wind-power plant and its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112463A RU2118699C1 (en) 1996-06-18 1996-06-18 Wind-power plant and its operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118699C1 true RU2118699C1 (en) 1998-09-10
RU96112463A RU96112463A (en) 1998-12-10

Family

ID=20182186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96112463A RU2118699C1 (en) 1996-06-18 1996-06-18 Wind-power plant and its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118699C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545173C1 (en) * 2014-02-21 2015-03-27 Игорь Борисович Шкурихин Wind-driven power plant
RU2766498C1 (en) * 2018-07-18 2022-03-15 Воббен Пропертиз Гмбх Rotary blade for a wind power plant and wind power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Фабрикант Н.Я. Аэродинамика, ч.1. - М. -Л., 1949. 2. Кариммулин И.Г. Исследования поперечного обтекания параллельно расположенных круговых цилиндров и цилиндра с надстройками при больших числах Рейнольдса // Труды ЦАГИ, выпуск 1325, М., 1971. 3. SU, а.с., 1663225, F 03 D 1/00, 1991. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545173C1 (en) * 2014-02-21 2015-03-27 Игорь Борисович Шкурихин Wind-driven power plant
RU2766498C1 (en) * 2018-07-18 2022-03-15 Воббен Пропертиз Гмбх Rotary blade for a wind power plant and wind power plant
US11644007B2 (en) 2018-07-18 2023-05-09 Wobben Properties Gmbh Rotor blade for a wind turbine and wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2608425C (en) Vertical axis wind turbines
US7789624B2 (en) Methods and devices for improving efficiency of wind turbines in low speed sites
EP0610905B1 (en) Wind powered turbine
Kirke et al. Enhancing the performance of vertical axis wind turbine using a simple variable pitch system
US20080166242A1 (en) Wind Turbine Rotor Projection
US20100215502A1 (en) Multistage wind turbine with variable blade displacement
JP2004108330A (en) Windmill for wind power generation
EA006361B1 (en) Improved turbine
WO2011140412A1 (en) Fluid turbine with moveable fluid control member
EP3613980A1 (en) Vertical-shaft turbine
US20180163695A1 (en) Multiple-blade wind machine with shrouded rotors
US8317480B2 (en) Turbine assembly and energy transfer method
NZ567673A (en) Rotor for a low speed wind turbine
RU2118699C1 (en) Wind-power plant and its operation
JP2010520414A (en) Hubless windmill
CN107923364B (en) Rotor blade shaped to enhance wake diffusion
JPH0264270A (en) Impulse turbine with self-variable pitch guide vanes
Griffiths et al. Performance of the optimal wind turbine
EP2957768A1 (en) Improved vertical axis wind turbine
Dick Wind turbines
CN106837683B (en) The optimal value for going out to flow tangent line inclination angle of windward side determines method
CN109356787A (en) Low wind speed self-starting vertical axis rises resistance composite type wind power generator wind wheel structure
Haddad The effective area on the rotor of wind turbine
RU2073110C1 (en) Windwheel
RU2188335C1 (en) Vertical-axis windwheel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140619