RU2549765C2 - Балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки и гидроэнергетическая установка, содержащая такую балку - Google Patents

Балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки и гидроэнергетическая установка, содержащая такую балку Download PDF

Info

Publication number
RU2549765C2
RU2549765C2 RU2011139718/13A RU2011139718A RU2549765C2 RU 2549765 C2 RU2549765 C2 RU 2549765C2 RU 2011139718/13 A RU2011139718/13 A RU 2011139718/13A RU 2011139718 A RU2011139718 A RU 2011139718A RU 2549765 C2 RU2549765 C2 RU 2549765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slit
fastening
longitudinal axis
fairing
cross
Prior art date
Application number
RU2011139718/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011139718A (ru
Inventor
Николя ПО
Тибо ТУВЕНЕН
Original Assignee
АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз
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 АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз filed Critical АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз
Publication of RU2011139718A publication Critical patent/RU2011139718A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2549765C2 publication Critical patent/RU2549765C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Балка (8) крепления обтекателя (2) гидроэнергетической установки (1) имеет сечение в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки (8), в виде параллелограмма. Балка (8) содержит, по меньшей мере, одну щель, которая в основном проходит параллельно продольной оси (A8) балки (8). В сечении, перпендикулярном к продольной оси (А8) балки (8), следы поверхностей, расположенных вдоль щели, проходят от одной из сторон больших размеров сечения до смежной стороны малых размеров сечения. Гидроэнергетическая установка (1) содержит колесо (3), выполненное с возможностью вращения вокруг оси (Х1), неподвижный обтекатель (2), охватывающий колесо, и, по меньшей мере, одну балку (8) крепления обтекателя, которая соединяет обтекатель с центральной опорой (6) гидроэнергетической установки. Геометрическая форма балки крепления позволяет при воздействии на балку потока воды во время работы гидроэнергетической установки ограничить завихрения Кармана и даже препятствовать их образованию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Настоящее изобретение касается балки крепления обтекателя гидроэнергетической установки, а также гидроэнергетической установки, содержащей такую балку.
Колесо гидроэнергетической установки, например, известное из патента WO-A-2009/126996, содержит центральную ступицу, имеющую геометрическую форму вращения вокруг оси вращения колеса, и лопатки, неподвижно соединенные со ступицей, которые проходят радиально наружу от ступицы. Гидроэнергетическую установку можно оборудовать неподвижным наружным обтекателем, который охватывает колесо и который имеет геометрическую форму вращения вокруг оси вращения колеса. Обтекатель ограничивает полый цилиндрический объем, внутри которого расположены лопатки и ступица. Для соединения обтекателя с неподвижной опорой, которая окружает ступицу, используют известные балки крепления. Как правило, эти балки имеют прямоугольное сечение, края больших размеров которого параллельны потоку воды, проходящему через лопатки во время работы гидроэнергетической установки.
Во время работы вода проходит вдоль балок на уровне их сторон, соответствующих краям больших размеров их поперечного сечения. Позади балки образуются завихрения Кармана, создающие механические напряжения в балке, которые могут привести к образованию трещин, чего следует избегать.
Настоящее изобретение направлено на устранение этих недостатков и на разработку балки крепления, геометрическая форма которой позволяет при воздействии на балку потока воды во время работы гидроэнергетической установки ограничить завихрения Кармана и даже препятствовать их образованию.
В этой связи, объектом настоящего изобретения является балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки, имеющая сечение в плоскости, перпендикулярной к продольной оси балки, в виде параллелограмма. Балка содержит, по меньшей мере, одну щель, которая в основном проходит параллельно продольной оси балки. В сечении, перпендикулярном к продольной оси балки, следы поверхностей, расположенных вдоль щели, проходят от одной из сторон больших размеров сечения до смежной стороны малых размеров сечения.
Благодаря изобретению, вода протекает в щель, что стабилизирует поток воды вдоль балки и позволяет избежать образования завихрений Кармана позади балки.
Согласно предпочтительным, но не ограничительным аспектам изобретения, такая балка крепления может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, рассматриваемых в любой технически возможной комбинации.
- Сторона малых размеров сечения образует острый угол со смежной стороной больших размеров сечения.
- В плоскости, перпендикулярной к продольной оси балки, угол, находящийся снаружи балки со стороны ребра сопряжения между стороной малых размеров сечения и стороной больших размеров сечения относительно щели и образованный, с одной стороны, участком стороны больших размеров, находящимся со стороны ребра относительно щели, и, с другой стороны, центральной или средней осью щели, превышает 90°.
- В плоскости, перпендикулярной к продольной оси балки, угол, находящийся снаружи балки, превышает 120°, предпочтительно находится в пределах от 130° до 160°, предпочтительно примерно равен 150°.
- В плоскости, перпендикулярной к продольной оси балки, угол, находящийся внутри балки и ограниченный стороной больших размеров параллелограмма и стороной малых размеров параллелограмма, которая образует тупой угол со стороной больших размеров, превышает 90°, предпочтительно превышает 120°, еще предпочтительнее примерно равен 150°.
- От одной и той же стороны больших размеров параллелограмма выполнены, по меньшей мере, две щели.
- Щели, выполненные, начиная от одной и той же стороны больших размеров параллелограмма, являются параллельными.
- По меньшей мере, одна щель выполнена, начиная от каждой стороны больших размеров.
- Балка оборудована средствами крепления для соединения двух частей балки, находящихся по обе стороны от одной щели.
- По меньшей мере, часть балки, находящаяся со стороны ребра сопряжения между стороной малых размеров сечения и стороной больших размеров сечения относительно щели, выполнена из материала, имеющего более высокую механическую прочность, чем материал части балки, находящейся противоположно ребру относительно щели.
Объектом изобретения является также гидроэнергетическая установка, содержащая колесо, выполненное с возможностью вращения вокруг оси, неподвижный обтекатель, охватывающий колесо, и, по меньшей мере, одну балку крепления обтекателя в соответствии с настоящим изобретением, которая соединяет обтекатель с центральной опорой гидроэнергетической установки.
Настоящее изобретение и его другие преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания гидроэнергетической установки и балки крепления обтекателя в соответствии с настоящим изобретением, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает вид в изометрии гидроэнергетической установки, содержащей три балки крепления в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - увеличенный вид в разрезе по плоскости II фиг.1;
Фиг.3 - увеличенный вид в разрезе по линии III фиг.2;
Фиг.4 - увеличенный вид детали IV фиг.3;
Фиг.5 - увеличенный вид детали V фиг.3;
Фиг.6 - вид, аналогичный фиг.4, второго варианта выполнения изобретения;
Фиг.7 - вид, аналогичный фиг.4, третьего варианта выполнения изобретения.
На фиг.1 и 2 показана гидроэнергетическая установка 1 с осью Х1, содержащая наружный обтекатель 2, колесо 3, пять лопаток 4, неподвижную центральную опору 6 и три балки 8 крепления.
В дальнейшем тексте описания термин «осевой» обозначает направление, параллельное оси Х1, и термин «радиальный» обозначает направление, перпендикулярное к оси Х1 и являющееся секущим относительно этой оси, или поверхность, перпендикулярную к радиальному направлению. Кроме того, элемент, называемый проксимальным, находится ближе к оси Х1, чем элемент, называемый дистальным.
Как показано, в частности, на фиг.2, обтекатель 2 является полым и имеет кольцевую форму с осью Х1, а центральная опора 6 является цилиндром с круглым основанием и с осью Х1, содержащим наружный кожух 61. Балки 8 крепления проходят в радиальном направлении, каждая вдоль своей продольной оси А8, и соединяют опору 6 с обтекателем 2. Проксимальные концы 820 балок 8 закреплены на наружной радиальной поверхности 64 кожуха 61, и дистальные концы 840 балок 8 закреплены на внутренней радиальной поверхности 22 обтекателя 2. Наружная радиальная поверхность 65 содержит кольцевую выемку 64 для прохождения лопаток 4. Средства 63 крепления соединяют части опоры 6, находящиеся по обе стороны от выемки 64. Обтекатель 2, балки 8 и опора 6 соединены неподвижно и образуют часть 5 гидроэнергетической установки 1, остающуюся неподвижной во время работы гидроэнергетической установки 1.
Лопатки 4 выполнены радиально, и их проксимальные концы 42 закреплены на цилиндрическом участке 46а с круглым основанием ступицы 46, находящейся внутри наружного кожуха 61 опоры 6. Участок 46b ступицы 46 в виде диска с осью Х1 соединен с участком 46а и с участком 46с ступицы 46, который имеет геометрическую форму стержня с осью Х1. Участок 46с ступицы 46 направляется во вращении опорным подшипником 62, принадлежащим к опоре 6. Ступица 46 приводит во вращение входной вал не показанного генератора переменного тока. Дистальные концы 44 лопаток 4 доходят до радиальной внутренней поверхности 22 обтекателя 2. Лопатки 4 и ступица 46 образуют вместе колесо 3 гидроэнергетической установки 1, которое выполнено с возможностью вращения вокруг оси Х1 относительно неподвижной части 5.
Во время работы поток воды F1 или F2, в основном параллельный оси Х1, проходит через гидроэнергетическую установку 1 в одном или другом направлении.
Как показано на фиг.3, балки 8 выполнены в виде призм, сечение S которых, взятое перпендикулярно к их продольным осям А8, в основном имеет форму параллелограмма, который содержит две стороны 801 и 803 больших размеров, параллельные оси Х1, и две стороны 802 и 804 малых размеров. Острый угол γа, находящийся внутри параллелограмма, ограничен между сторонами 801 и 802, и острый угол γb, находящийся внутри параллелограмма, ограничен между сторонами 803 и 804. Углы γа и γb равны. Вместе с тем, это не является обязательным условием.
Сопряжение сторон 801 и 802 образует первое ребро А балки 8, и сопряжение сторон 803 и 804 образует второе ребро В параллелограмма. Ребра А и В скруглены.
Передней кромкой балки 8 является ребро А или В балки, с которым поток F1 или F2 входит в контакт в первую очередь, и задней кромкой балки 8 в направлении потока F1 или F2 является ребро А или В, находящееся на выходе, то есть со стороны, в направлении которой проходит поток F1 или F2, относительно передней кромки.
Таким образом, для потока F1 ребро А образует переднюю кромку балки 8 и ребро В образует заднюю кромку балки 8, а для потока F2 ребро В образует переднюю кромку балки 8, и ребро А образует заднюю кромку балки 8.
Каждая из балок 8 содержит главный элемент 82, находящийся противоположно ребрам А и В относительно щелей 86а и 86b, и два отрезка 84а и 84b, находящихся соответственно со стороны ребра А или ребра В относительно щелей 86а или 86b. Остающееся пространство между главным элементом 86 и отрезком 84а образует щель 86а, и остающееся пространство между главным элементом 86 и отрезком 84b образует щель 86b. Отрезки 84а и 84b соединены с главным элементом 82. Это соединение можно осуществить, например, посредством сварки не показанных элементов, распределенных между проксимальным концом 820 и дистальным концом 840 балки 8 и соединяющих главный элемент 82 с отрезками 84а и 84b. Другими средствами крепления могут быть, например, винты, которые взаимодействуют с резьбовыми отверстиями, выполненными в главном элементе 82 и в отрезках 84а и 84b.
Щели 86а и 86b, отрезки 84а и 84b и главный элемент 82 проходят от проксимального конца 820 до дистального конца 840 каждой балки 8.
Как показано на фиг.4, щель 86а выполнена вдоль центральной оси Z86a. При этом образуется угол αа, примерно равный 150° между, с одной стороны, участком 801а стороны 801, принадлежащим к отрезку 84а, и, с другой стороны, участком оси Z86a, который проходит снаружи балки 8 за пределами стороны 801, то есть стороны ребра А. Угол αа находится снаружи балки 8 со стороны ребра А сопряжения между стороной 802 малых размеров сечения S и стороной 801 больших размеров сечения S относительно щели 86а. Угол αа превышает 90°. Предпочтительно угол αа превышает 120° и находится в пределах от 130° до 160°. Предпочтительно угол αа примерно равен 150°.
Сторона 803 образует со стороной 802 угол βа, примерно равный 150°, находящийся со стороны балки 8. Угол βа превышает 90°, предпочтительно превышает 120°. Предпочтительно угол βа примерно равен 150°.
Углы αа и βа могут иметь одинаковое значение. Однако это не является обязательным условием.
Вершина Sa острого угла γа образована в точке пересечения прямых D801 и D802, показанных пунктирными линиями, вдоль которых проходят соответственно стороны 801 и 802 параллелограмма, показанного на фиг.3.
Обозначим 862а поверхность главного элемента 82, которая проходит вдоль щели 86а. Обозначим 864а поверхность отрезка 84а, ограничивающего щель 86а. Таким образом, щель 86а находится между поверхностями 862а и 864а. В частности, в сечении, рассматриваемом перпендикулярно к продольной оси А8 балки 8, следы поверхностей 862а и 864а, расположенных вдоль щели 86а, проходят от стороны 801 больших размеров сечения S до смежной стороны 802 малых размеров сечения S. Под следом поверхности 862а или 864а следует понимать сегмент, находящийся на пересечении сечения S и поверхности 862а или 864а. Кроме того, сторона 802 малых размеров сечения S образует острый угол γа со стороной больших размеров сечения S.
Геометрию конца балки 8, находящегося со стороны ребра А, можно транспонировать со стороны ребра В за счет центральной симметрии вокруг точки пересечения диагоналей параллелограмма, показанного на фиг.3.
На фиг.5 более детально показан конец балки 8, находящийся со стороны ребра В. Щель 86b проходит вдоль центральной оси Z86b. Угол αb, находящийся снаружи балки 8 со стороны ребра В относительно щели 86b, образован между, с одной стороны, участком 803b стороны 803, принадлежащим к отрезку 84b, и, с другой стороны, участком оси 86b, который проходит снаружи балки 8 за пределы стороны 803. Угол αb находится снаружи балки 8 со стороны ребра В сопряжения между стороной 804 малых размеров сечения S и стороной 803 больших размеров сечения S относительно щели 86b.
Образован угол βb, находящийся внутри балки 8 между сторонами 801 и 804 параллелограмма, показанного на фиг.3.
Образована вершина Sb острого угла γb в точке пересечения прямых D803 и D804, показанных пунктиром, вдоль которых проходят соответственно стороны 803 и 804 параллелограмма, показанного на фиг.3.
Обозначим 862b поверхность главного элемента 82, которая проходит вдоль щели 86b. Обозначим 864b поверхность отрезка 84b, которая проходит вдоль щели 86b. Таким образом, щель 86b находится между поверхностями 862b и 864b. В частности, поверхности 862b и 864b расположены вдоль щели 86b и проходят от стороны 803 больших размеров сечения S до смежной стороны 804 малых размеров, образующей угол γb со стороной 801 больших размеров.
Во время работы гидроэнергетическая установка 1 находится под водой, например в морской среде, и неподвижная часть 5 соединена с неподвижным элементом, например с землей. Поток воды F1 или F2 вращает лопатки 4 вокруг оси Х1 в одном или другом направлении, что приводит в действие генератор переменного тока и обеспечивает производство электрической энергии.
В дальнейшем прохождение воды будет описано для случая потока F1. Когда вода проходит в направлении F2, образуется симметричный поток.
Когда поток F1 достигает ребра А балки 8, которое является передней кромкой балки 8, поток F1 делится на две части F11 и F12 и продолжает свое движение в направлении ребра В, которое образует заднюю кромку балки 8. Первая часть F11 потока F1 обтекает балку 8 вдоль стороны 803, и вторая часть F12 потока F1 обтекает балку 8 на уровне стороны 801.
На уровне конца стороны 803, находящегося вблизи ребра В, образуется зона Р1 повышенного давления, и на уровне стороны, находящейся вблизи ребра В, образуется зона Р2 разрежения. Разность давления в результате появления этого повышенного давления и этого разрежения всасывает часть F11' первой части F11 потока воды F1 внутрь щели 86b. Таким образом, вода проходит в щели 86b от конца щели 86b, находящегося вблизи стороны 803, до конца щели 86b, находящегося вблизи стороны 804, затем объединяется со второй частью F12 потока F1 и протекает вдоль стороны 804 в направлении ребра В. Таким образом, граничный слой воды, проходящий вдоль сторон 801, 803 и 804 балки 8, стабилизируется, благодаря щели 86b, что ограничивает и даже устраняет образование завихрений Кармана. В случае потока F1 щель 86а является факультативной, и только щель 86b способствует стабилизации потока.
Наличие двух щелей 86а и 86b, находящихся на уровне ребра А и ребра В балки 8, позволяет стабилизировать прохождение потока F1 или потока F2, что представляет интерес в случае гидроэнергетической установки 1, на которую действует поток переменного направления, например, когда гидроэнергетическая установка 1 работает от прилива или отлива.
На фиг.6 показан второй вариант выполнения балки 8, в которой элементы, аналогичные элементам на фиг.4, обозначены такими же позициями.
Балка 8, показанная на фиг.6, имеет угол αа, примерно равный 130° и меньший угла αа балки 8, показанной на фиг.4. Угол αа превышает 90°.
Щель 86а балки 8 на фиг.6 находится ближе к ребру А, чем щель 86а балки 8, показанной на фиг.4. Кроме того, балка 8 на фиг.6 имеет угол βа, примерно равный 130°. Угол βа на фиг.6 превышает 90° и меньше угла βа балки, показанной на фиг.4.
Фиг.7 соответствует третьему варианту выполнения балки 8, в которой элементы, аналогичные элементам на фиг.4 и 5, обозначены такими же позициями. Балка 8, показанная на фиг.7, содержит два отрезка 84а и 84а', расположенных со стороны ребра А балки 8. Отрезок 84а' находится ближе к ребру А, чем отрезок 84а. Первое остающееся пространство между главным элементом 82 и отрезком 84а образует первую щель 86а с осью Z86a. Второе остающееся пространство между отрезком 84а и отрезком 84а' образует вторую щель 86а' с осью Z86a'.
Угол αа, находящийся снаружи балки 8 и со стороны ребра А относительно щели 86а, образован между, с одной стороны, участком 801а стороны 801, принадлежащим к отрезку 84а, и, с другой стороны, участком оси Z86a, проходящим наружу балки 8 за пределы стороны 801.
Угол αа', находящийся снаружи балки 8 и со стороны ребра А относительно щели 86а', образован между, с одной стороны, участком 801а' стороны 801, принадлежащим к отрезку 84а', и, с другой стороны, участком оси Z86a', проходящим наружу балки 8 за пределы стороны 801.
Углы αа и αа' равны, и оси Z86a и Z86a' щелей 86а и 86а' параллельны. Вместе с тем, в другом варианте выполнения изобретения углы αа и αа' могут быть разными, поскольку щели 86а и 86а' не пересекаются.
Обозначим 862а поверхность главного элемента 82, которая расположена вдоль щели 86а. Обозначим 864а поверхность отрезка 84а, которая проходит вдоль щели 86а. Таким образом, щель 86а проходит между поверхностями 862а и 864а.
Обозначим 862а' поверхность отрезка 84а, которая расположена вдоль щели 86а'. Обозначим 864а' поверхность отрезка 84а', которая проходит вдоль щели 86а'. Таким образом, щель 86а' проходит между поверхностями 862а' и 864а'.
Балка 8, показанная на фиг.3, содержит на уровне каждого ребра А и В щель 86а или 86b, но в другом, не показанном, варианте выполнения изобретения балка 8 может содержать только одну щель 86а или 86b, проходящую между главным элементом 82 и единственным отрезком 84а или 84b. В этом случае щель 86а или 86b находится вблизи задней кромки балки 8, то есть со стороны ребра В в случае потока F1 или со стороны ребра А в случае потока F2. При этом балка 8 может стабилизировать поток воды F1 или F2, если вода проходит только в одном направлении.
Кроме того, поскольку щель 86а проходит от стороны 801 до стороны 802, ось Z86a может находиться более или менее близко к ребру А. Кроме того, в третьем варианте выполнения расстояние между осями Z86a и Z86a' щелей 86а и 86а' может быть более или менее большим.
Согласно другому, не показанному, варианту выполнения изобретения, поскольку балка 8 содержит, по меньшей мере, одну щель 86а или 86b, вблизи каждого из своих ребер А и В балка 8 может содержать число щелей, большее или равное нулю, и число щелей на уровне каждого ребра А и В балки 8 может быть разным. Например, конец балки 8, находящийся со стороны ребра А, может содержать щель 86а, и конец балки 8, находящийся со стороны ребра В, может содержать две щели 86b.
Поскольку отрезки 84а и 84b подвергаются более значительным механическим напряжениям, чем главный элемент 82, отрезки 84а и 84b предпочтительно можно выполнять из материала с более высокой механической прочностью, чем материал главного элемента 82. Например, отрезки 84а и 84b можно выполнять из высокопрочной стали, тогда как главный элемент выполняют из мягкой стали, или наоборот. В варианте выполнения изобретения отрезки 84а и 84b выполнены полыми, тогда как главный элемент 82 является сплошным, или наоборот.
Показанная на фиг.1 гидроэнергетическая установка 1 содержит три балки 8 и пять лопаток 4. В варианте гидроэнергетическая установка 1 может содержать число балок 8, отличное от трех, и число лопаток 4, отличное от пяти.
Сечение щели 86а, 86а' или 86b, рассматриваемое в плоскости, перпендикулярной к продольной оси А балки 8, может не быть прямолинейным и, например, иметь вид участка кривой. В этом случае ось Z86a, Z86a' или Z86b такой щели 86а, 86а' или 86b определяют как среднюю ось участка кривой.
Кроме того, щели 86а, 86а' и 86b могут проходить вдоль продольной оси, которая имеет наклон относительно продольной оси А8 балки 8. Таким образом, щели 86а, 86а' и 86b могут проходить параллельно или почти параллельно продольной оси А балки 8. В этом смысле эти щели являются в основном параллельными этой оси.
Отличительные признаки рассмотренных выше вариантов выполнения и версий можно комбинировать.
В варианте сечение S балки 8 может иметь прямоугольную геометрическую форму, поскольку прямоугольник является частным случаем параллелограмма. В этом случае углы αа и αb являются не острыми углами, а прямыми углами.

Claims (11)

1. Балка (8) крепления обтекателя (2) гидроэнергетической установки (1), имеющая сечение (S) в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки, в виде параллелограмма, отличающаяся тем, что:
- содержит, по меньшей мере, одну щель (86а, 86а', 86b), которая в основном проходит параллельно продольной оси (А8) балки (8),
- в сечении (S), перпендикулярном к продольной оси (А8) балки (8), следы поверхностей (862а, 864а, 862а', 864а'), расположенных вдоль щели (86а, 86а', 86b), проходят от одной из сторон (801, 803) больших размеров сечения (S) до смежной стороны (802, 804) малых размеров сечения (S).
2. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что сторона (802, 804) малых размеров сечения (S) образует острый угол (γа, γb) со смежной стороной (801, 803) больших размеров сечения (S).
3. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки (8), угол (αа, αа', αb), находящийся снаружи балки (8) со стороны ребра (А, В) сопряжения между стороной (802, 804) малых размеров сечения (S) и стороной (801, 803) больших размеров сечения (S) относительно щели (86а, 86а', 86b) и образованный, с одной стороны, участком (801а, 801а', 803b) стороны (801, 803) больших размеров, находящимся со стороны ребра (А, В) относительно щели (86а, 86а', 86b), и, с другой стороны, центральной или средней осью (Z86a, Z86a', Z86b) щели (86а, 86а', 86b), превышает 90°.
4. Балка (8) крепления по п.3, отличающаяся тем, что в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки (8), угол (αа, αа', αb), находящийся снаружи балки (8), превышает 120°, предпочтительно находится в пределах от 130° до 160°, предпочтительно примерно равен 150°.
5. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что в плоскости, перпендикулярной к продольной оси балки, угол (βа, βb), находящийся внутри балки (8) и ограниченный стороной (801, 803) больших размеров параллелограмма и стороной (802, 804) малых размеров параллелограмма, которая образует тупой угол (βа, βb) со стороной (801, 803) больших размеров, превышает 90°, предпочтительно превышает 120°, еще предпочтительнее примерно равен 150°.
6. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что от одной и той же стороны (801, 803) больших размеров параллелограмма выполнены, по меньшей мере, две щели (86а, 86а').
7. Балка (8) крепления по п.6, отличающаяся тем, что щели (86а, 86а'), выполненные, начиная от одной и той же стороны (801, 803) больших размеров параллелограмма, являются параллельными.
8. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна щель (86а, 86а', 86b) выполнена, начиная от каждой стороны (801, 803) больших размеров.
9. Балка (8) крепления по п.1, отличающаяся тем, что балка (8) оборудована средствами крепления для соединения двух частей (82, 84а, 84а', 84b) балки (8), находящихся по обе стороны от одной щели (86а, 86а', 86b).
10. Балка (8) крепления по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть (84а, 84а', 84b) балки (8), находящаяся со стороны ребра (А, В) сопряжения между стороной (802, 804) малых размеров сечения (S) и стороной (801, 803) больших размеров сечения (S) относительно щели (86а, 86а', 86b), выполнена из материала, имеющего более высокую механическую прочность, чем материал части (82, 84а) балки (8), находящейся противоположно ребру (А, В) относительно щели (86а, 86а', 86b).
11. Гидроэнергетическая установка (1), содержащая колесо (3), выполненное с возможностью вращения вокруг оси (X1), неподвижный обтекатель (2), охватывающий колесо, и, по меньшей мере, одну балку (8) крепления обтекателя, которая соединяет обтекатель с центральной опорой (6) гидроэнергетической установки, отличающаяся тем, что балка (8) крепления выполнена по одному из пп.1-9.
RU2011139718/13A 2010-09-30 2011-09-29 Балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки и гидроэнергетическая установка, содержащая такую балку RU2549765C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1057907A FR2965591B1 (fr) 2010-09-30 2010-09-30 Poutre de supportage d'un carenage d'hydrolienne et hydrolienne comportant une telle poutre
FR1057907 2010-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011139718A RU2011139718A (ru) 2013-04-10
RU2549765C2 true RU2549765C2 (ru) 2015-04-27

Family

ID=43948538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139718/13A RU2549765C2 (ru) 2010-09-30 2011-09-29 Балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки и гидроэнергетическая установка, содержащая такую балку

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8834115B2 (ru)
EP (1) EP2436917B1 (ru)
CN (1) CN102444538B (ru)
BR (1) BRPI1106215A2 (ru)
CA (1) CA2754752C (ru)
FR (1) FR2965591B1 (ru)
RU (1) RU2549765C2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8777555B1 (en) * 2013-02-21 2014-07-15 Lockheed Martin Corporation Yaw drive tidal turbine system and method
DK3219980T3 (en) * 2016-03-16 2019-04-08 Siemens Ag Rear-edge air duct of a wind turbine rotor wing
JP2019173597A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 Ntn株式会社 水車および小水力発電機

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613279A (en) * 1984-03-22 1986-09-23 Riverside Energy Technology, Inc. Kinetic hydro energy conversion system
WO2006029496A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Clean Current Power Systems Incorporated Flow enhancement for underwater turbine generator
RU61808U1 (ru) * 2005-12-05 2007-03-10 Александр Ильич Попов Роторная гидротурбина (варианты)
WO2009126996A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Atlantis Resources Corporation Pte Limited Blade for a water turbine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2135887A (en) * 1935-06-07 1938-11-08 Fairey Charles Richard Blade for airscrews and the like
US3075743A (en) * 1958-10-20 1963-01-29 Gen Dynamics Corp Turbo-machine with slotted blades
JPS587830B2 (ja) * 1973-04-27 1983-02-12 株式会社日立製作所 リユウタイチユウニ オケル ブツタイノ カリユウガワタンブノ ケイジヨウ
US4146197A (en) * 1977-09-16 1979-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Boundary layer scoop for the enhancement of Coanda effect flow deflection over a wing/flap surface
GB8713097D0 (en) * 1987-06-04 1987-07-08 Adkins R C Aerofoil/hydrofoil
US6464171B2 (en) * 1997-04-04 2002-10-15 Georgia Tech Research Corp. Leading edge channel for enhancement of lift/drag ratio and reduction of sonic boom
GB0001399D0 (en) * 2000-01-22 2000-03-08 Rolls Royce Plc An aerofoil for an axial flow turbomachine
US6905092B2 (en) * 2002-11-20 2005-06-14 Airfoils, Incorporated Laminar-flow airfoil
JP4317388B2 (ja) * 2003-05-19 2009-08-19 日本電産サンキョー株式会社 水力発電装置
GB0510417D0 (en) * 2005-05-21 2005-06-29 Rotech Holdings Ltd Improved turbine
US8016567B2 (en) * 2007-01-17 2011-09-13 United Technologies Corporation Separation resistant aerodynamic article
US8021100B2 (en) * 2007-03-23 2011-09-20 Flodesign Wind Turbine Corporation Wind turbine with mixers and ejectors
US20080240916A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Krouse Wayne F System and apparatus for improved turbine pressure and pressure drop control
JP4736003B2 (ja) * 2007-11-15 2011-07-27 国立大学法人九州大学 非定常流れを利用した流体機械、風車、及び流体機械の内部流れ増速方法
US8061983B1 (en) * 2008-06-20 2011-11-22 Florida Turbine Technoligies, Inc. Exhaust diffuser strut with stepped trailing edge
CN201310435Y (zh) * 2008-12-08 2009-09-16 胡井德 双向增压差动涡轮机
US8651813B2 (en) * 2009-05-29 2014-02-18 Donald James Long Fluid dynamic body having escapelet openings for reducing induced and interference drag, and energizing stagnant flow
US8303250B2 (en) * 2009-12-30 2012-11-06 General Electric Company Method and apparatus for increasing lift on wind turbine blade

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613279A (en) * 1984-03-22 1986-09-23 Riverside Energy Technology, Inc. Kinetic hydro energy conversion system
WO2006029496A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Clean Current Power Systems Incorporated Flow enhancement for underwater turbine generator
RU61808U1 (ru) * 2005-12-05 2007-03-10 Александр Ильич Попов Роторная гидротурбина (варианты)
WO2009126996A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Atlantis Resources Corporation Pte Limited Blade for a water turbine

Also Published As

Publication number Publication date
CN102444538A (zh) 2012-05-09
US8834115B2 (en) 2014-09-16
CA2754752C (fr) 2015-08-04
RU2011139718A (ru) 2013-04-10
US20120082544A1 (en) 2012-04-05
EP2436917A1 (fr) 2012-04-04
CN102444538B (zh) 2015-08-19
EP2436917B1 (fr) 2014-05-07
BRPI1106215A2 (pt) 2013-05-14
FR2965591A1 (fr) 2012-04-06
FR2965591B1 (fr) 2012-08-31
CA2754752A1 (fr) 2012-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6740989B2 (en) Vertical axis wind turbine
US7094018B2 (en) Wind power generator
EP3536600A1 (en) Underwater turbine
RU2549765C2 (ru) Балка крепления обтекателя гидроэнергетической установки и гидроэнергетическая установка, содержащая такую балку
US20180123428A1 (en) Electric motor with improved cooling
KR101454100B1 (ko) 원심 압축기의 디퓨저 및 이것을 구비한 원심 압축기
US8714923B2 (en) Fluid turbine
CA3003658C (en) Turbine system for submersed use in electrical generation and methods
US20110085901A1 (en) Shrouded wind turbine with scalloped lobes
US20220018323A1 (en) Accelerated and-or redirected flow-inducing and-or low pressure field or area-inducing arrangement, their use with turbine-like devices and method for using same
JP2017155859A (ja) シール装置、回転機械
JP6983530B2 (ja) 水車のガイドベーン装置及びそのガイドベーン装置を備えた水車
CN107178457A (zh) 水力机械的导流叶片及水力机械
WO2016121259A1 (ja) タービン
EP2326829B1 (en) A hydropower plant provided with a grating and a method for operating a such
US20190277243A1 (en) Generator device
EP3706881B1 (en) Accelerated and/or redirected flow-inducing and/or low pressure field/area-inducing arrangement their use with turbine-like devices and method for using same
JP2019173636A (ja) 発電装置の出力増強デバイス及び自然エネルギ型発電装置
US20110229315A1 (en) High efficiency rotor blades for a fluid turbine
EP2534372A1 (en) Fluid turbine
JP7356098B2 (ja) 水力発電装置
RU2314433C2 (ru) Роторный ветродвигатель
US20140322004A1 (en) Axial flow water turbine
Beaulieu et al. Study of the flow field through the runner of a propeller turbine using stereoscopic PIV
JP5638429B2 (ja) 海流発電システム

Legal Events

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

Effective date: 20160930