RU2558491C1 - Wind power generating unit - Google Patents
Wind power generating unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558491C1 RU2558491C1 RU2014119113/06A RU2014119113A RU2558491C1 RU 2558491 C1 RU2558491 C1 RU 2558491C1 RU 2014119113/06 A RU2014119113/06 A RU 2014119113/06A RU 2014119113 A RU2014119113 A RU 2014119113A RU 2558491 C1 RU2558491 C1 RU 2558491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- shaft
- wind power
- hollow
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при сооружении ветровых электростанций.The invention relates to the field of power engineering and can be used in the construction of wind farms.
Известен энергетический агрегат, содержащий две соосно установленные ортогональные турбины с лопастями гидродинамического профиля и электрогенератор, при этом валы турбин ориентированы поперек потока среды, лопасти ортогональных турбин ориентированы в противоположном направлении по отношению друг к другу для вращения ортогональных турбин в противоположных неизменных направлениях независимо от направления потока через ортогональные турбины, а трехфазный электрогенератор расположен между ортогональными турбинами (см. патент RU №2245456, кл. F03D 3/06, 20.11.2003).A power unit is known comprising two coaxially mounted orthogonal turbines with hydrodynamic profile vanes and an electric generator, the turbine shafts being oriented across the medium flow, the orthogonal turbine blades oriented in the opposite direction to each other to rotate the orthogonal turbines in opposite constant directions regardless of the direction of flow through orthogonal turbines, and a three-phase electric generator is located between the orthogonal turbines (see patent RU No. 224 5456, CL F03D 3/06, 11/20/2003).
Однако конструкция данного энергетического генератора предполагает использование колесных опор, фиксирующих вертикальный зазор между элементами линейного генератора, а индукторы линейного генератора объединены силовыми электрическими кабелями, которые по оттяжкам выводятся на центральный пилон, где располагаются токосъемные кольца. Использование последних, колесных опор и других подвижных соединений приводит к снижению надежности работы энергетического агрегата.However, the design of this energy generator involves the use of wheel supports that fix the vertical gap between the elements of the linear generator, and the inductors of the linear generator are combined by power electric cables, which are pulled out to the central pylon, where the collector rings are located. The use of the latter, wheel supports and other movable joints leads to a decrease in the reliability of the power unit.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ветровой энергетический агрегат, содержащий ортогональную турбину с лопастями гидродинамического профиля, установленными посредством траверс вокруг вала вдоль него, и электрогенератор, вал которого соединен с валом ортогональной турбины, а вал турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину (см. патент RU №2362043, кл. F03D 3/06, 20.07.2009).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a wind power unit containing an orthogonal turbine with hydrodynamic profile blades mounted by means of a traverse around the shaft along it, and an electric generator whose shaft is connected to the shaft of the orthogonal turbine, and the turbine shaft and blades are oriented across the flow air flowing onto the orthogonal turbine (see patent RU No. 2362043, class F03D 3/06, 07/20/2009).
Однако конструкция данного энергетического генератора предполагает использование вспомогательного энергетического оборудования для выработки электроэнергии в случае отсутствия ветра или его незначительного напора.However, the design of this energy generator involves the use of auxiliary energy equipment to generate electricity in the absence of wind or slight pressure.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение указанных недостатков.The problem to which the present invention is directed, is the elimination of these disadvantages.
Технический результат заключается в том, что достигается повышение надежности работы ветрового энергетического агрегата.The technical result consists in the fact that an increase in the reliability of the wind power unit is achieved.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что ветровой энергетический агрегат содержит ортогональную турбину с лопастями гидродинамического профиля, установленными посредством траверс вокруг вала вдоль него, и электрогенератор, вал которого соединен с валом ортогональной турбины, а вал ортогональной турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину, при этом лопасти выполнены полыми и установлены на выполненном полым установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей, траверс и вала сообщены между собой, а лопасти выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью каждой лопасти выходными сопловыми отверстиями для выпуска струй газообразной среды по касательной вдоль поверхности лопасти в направлении ее выходной кромки, при этом выходные сопловые отверстия выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the wind power unit contains an orthogonal turbine with hydrodynamic profile blades installed by means of a traverse around the shaft along it, and an electric generator whose shaft is connected to the shaft of the orthogonal turbine, and the shaft of the orthogonal turbine and blades are oriented transverse to the flow of air running onto the orthogonal turbine, the blades being hollow and mounted on a hollow rotatably mounted the shaft by means of hollow traverses of a streamlined profile perpendicular to the shaft, the cavity of the blades, traverse and shaft communicating with each other, and the blades are made with output nozzle openings communicated from the input side with the cavity of each blade to release jets of gaseous medium tangentially along the surface of the blade in the direction of its output edges, while the nozzle exit holes are brought into the zone beyond the point of the maximum thickness of its profile, and inside the hollow shaft coaxially to it with the formation of an annular gap is installed IG Petritskaya gazoraspredelitelnyiy hollow conduit made with holes in its wall, through which cavity communicates with pipeline timing traverse cavities, and distribution piping connected to a source supplying a continuous or pulsed gaseous pressurized medium.
Выходные сопловые отверстия, предпочтительно, выполнены с возможностью создания струи соответственно вдоль внешней и/или внутренней относительно вала поверхности каждой лопасти.The nozzle exit openings are preferably configured to create a jet, respectively, along the outer and / or inner surface of each blade relative to the shaft.
Выходные сопловые отверстия, предпочтительно, выполнены щелевидными.The outlet nozzle openings are preferably slotted.
Лопасти могут быть выполнены прямыми или по винтовой линии.The blades can be made straight or along a helical line.
Источник подачи газообразной или газожидкостной среды под давлением выполнен, предпочтительно, в виде источника подачи под давлением топливовоздушной смеси, которую подают в полости лопастей для формирования на выходе из последних потока продуктов сгорания, образовавшихся при сгорании топливовоздушной смеси в полости лопастей.The source of supply of a gaseous or gas-liquid medium under pressure is preferably made in the form of a source of supply of a fuel-air mixture under pressure, which is fed into the cavity of the blades to form combustion products resulting from the combustion of the fuel-air mixture in the cavity of the blades at the outlet of the latter.
Лопасти могут быть установлены многоярусно.The blades can be installed tiered.
В ходе проведенного исследования была выявлена возможность повышения надежности работы ветрового энергетического агрегата за счет обеспечения его работы независимо от того, воздействует на него или нет ветровой напор. Более того, при необходимости представляется возможность регулировать выработку электроэнергии при изменении, например при уменьшении, ветрового напора на лопасти ветрового энергетического агрегата.The study revealed the possibility of increasing the reliability of the wind power unit by ensuring its operation, regardless of whether it affects the wind pressure or not. Moreover, if necessary, it is possible to regulate the generation of electricity when changing, for example, when reducing, the wind pressure on the blades of the wind power unit.
Это достигается за счет того, что используется сочетание выполнения ортогональной турбины с лопастями гидродинамического профиля, установленными посредством балок вокруг вала вдоль него, и электрогенератора, вал которого соединен с валом ортогональной турбины, а вал турбины и лопасти ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину, с тем что лопасти выполнены полыми и установлены на выполненном полым установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей, траверс и вала сообщены между собой, а лопасти выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью каждой лопасти выходными сопловыми отверстиями для выпуска струй газообразной среды по касательной вдоль поверхности лопасти в направлении ее выходной кромки, при этом выходные сопловые отверстия выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной или газожидкостной среды под давлением.This is achieved due to the fact that a combination of performing an orthogonal turbine with hydrodynamic profile blades installed by means of beams around the shaft along it, and an electric generator, the shaft of which is connected to the orthogonal turbine shaft, and the turbine shaft and blades are oriented across the air flow incident on the orthogonal turbine, is used. so that the blades are made hollow and mounted on a hollow rotatably mounted shaft by means of hollow traverses of a streamlined profile, are perpendicular the shaft, and the cavity of the blades, traverse and shaft communicating with each other, and the blades are made communicated from the input side with the cavity of each blade output nozzle holes for the release of jets of gaseous medium tangentially along the surface of the blade in the direction of its output edge, while the output nozzle holes in the zone beyond the point of the maximum thickness of its profile, and inside the hollow shaft coaxially with the formation of an annular gap, a fixed hollow gas distribution pipe with wall openings through which the cavity communicates with pipeline timing traverse cavities, and distribution piping connected to a source of continuous or pulsed flow of gas-liquid or gaseous medium under pressure.
Таким образом, в зависимости от требуемой производительности представляется возможность регулировать или создавать требуемую скорость вращения ортогональной турбины и, как следствие, обеспечить необходимую выработку электроэнергии независимо от внешних условий и тем самым обеспечить надежное снабжение потребителя выработанной электроэнергией.Thus, depending on the required performance, it is possible to regulate or create the required rotation speed of the orthogonal turbine and, as a result, provide the necessary power generation regardless of external conditions and thereby ensure a reliable supply of electricity to the consumer.
На фиг. 1 схематически представлен продольный разрез ортогональной турбины ветрового энергетического агрегата.In FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an orthogonal turbine of a wind power unit.
На фиг. 2 представлен поперечный разрез лопасти ортогональной турбины ветрового энергетического агрегата с двумя полостями для создания струи вдоль внешней и вдоль внутренней относительно вала поверхности каждой лопасти.In FIG. 2 shows a cross section of an orthogonal turbine blade of a wind power unit with two cavities for creating a jet along the outer and along the inner surface of each blade relative to the shaft.
На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 с сопловыми отверстиями для создания струи вдоль внешней относительно вала поверхности каждой лопасти.In FIG. 3 is a section AA in FIG. 2 with nozzle holes for creating a jet along the outer surface of each blade relative to the shaft.
На фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2 с сопловыми отверстиями для создания струи вдоль внутренней относительно вала поверхности каждой лопасти.In FIG. 4 is a section AA in FIG. 2 with nozzle holes for creating a jet along the inner surface of each blade relative to the shaft.
На фиг. 5 представлена фотография ортогональной турбины с выполненными по винтовой линии лопастями.In FIG. 5 is a photograph of an orthogonal turbine with blades made along a helical line.
На фиг. 6 представлено схематически расположение лопастей ортогональной турбины в два яруса - внутренним и внешним.In FIG. 6 schematically shows the arrangement of the blades of an orthogonal turbine in two tiers - internal and external.
Ветровой энергетический агрегат содержит ортогональную турбину 1 с лопастями 2 гидродинамического профиля, установленными посредством траверс 3 вокруг вала 4 вдоль него, и электрогенератор (не показан), вал которого соединен с валом 4 ортогональной турбины 1.The wind power unit contains an orthogonal turbine 1 with
Вал 4 ортогональной турбины 1 и лопасти 2 ориентированы поперек потока воздуха, набегающего на ортогональную турбину 1.The
Лопасти 2 выполнены полыми и установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу 4 посредством полых траверс 3 обтекаемого профиля, перпендикулярных валу 4.The
Полости 5, 6 и 7 соответственно лопастей 2, траверс 3 и вала 4 сообщены между собой. Лопасти 2 выполнены с сообщенными со стороны входа с полостью 5 каждой лопасти 2 выходными сопловыми отверстиями 8 для выпуска струй газообразной или газожидкостной среды по касательной вдоль поверхности лопасти 2 в направлении ее выходной кромки 9.
Выходные сопловые отверстия 8 выведены в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, а внутри полого вала 4 коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый газораспределительный трубопровод 10 с выполненными в его стенке отверстиями 11, посредством которых полость газораспределительного трубопровода 10 сообщена с полостями 6 траверс 3, причем распределительный трубопровод 10 подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением (не показан).The
Выходные сопловые отверстия 8 выполнены с возможностью создания струи соответственно вдоль внешней (см. фиг. 3) или внутренней (см. фиг. 4) или вдоль внешней и внутренней сторон (см. фиг. 2) относительно вала 4 поверхности каждой лопасти 2.The
Выходные сопловые отверстия 8, предпочтительно, выполнены щелевидными.The
Лопасти 2 могут быть выполнены прямыми или по винтовой линии.The
Источник подачи газообразной или газожидкостной среды под давлением (не показан) выполнен, предпочтительно, в виде источника подачи под давлением топливовоздушной смеси, которую подают в полости 5 лопастей 2 для формирования на выходе из последних потока продуктов сгорания, образовавшихся при сгорании топливовоздушной смеси в полости 5 или полостях 5 каждой лопасти 2.The source of supply of a gaseous or gas-liquid medium under pressure (not shown) is preferably made in the form of a source of supply under pressure of the air-fuel mixture, which is fed into the
Лопасти 2 могут быть установлены многоярусно (см. фиг. 6). Ветровой энергетический агрегат работает следующим образом. Под действием набегающего на ортогональную турбину 1 воздушного потока (ветра) ортогональная турбина 1 начинает вращаться и это вращение передается валу электрогенератора, который вырабатывает электрическую энергию, а последняя по кабелю (не показан) передается потребителю.The
В случае снижения мощности ветрового потока в полости 5 лопастей 2 ортогональной турбины 1 подают через распределительный трубопровод 10 и далее через вал 4 и траверсы 3 топливовоздушную смесь, которую в полости 5 лопастей 2 поджигают, например, с помощью свечей зажигания. В результате сжигания топливовоздушной смеси образуются продукты сгорания, которые, истекая через сопловые отверстия 8, образуют реактивную струю, вращающую лопасти 2 ортогональной турбины. Возможна также подача в полости 5 лопастей под давлением сжатого газа, например из газогенератора, приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания. В этом случае сжатый газ, истекая через сопловые отверстия 8, будет создавать реактивную силу и приводить во вращение ортогональную турбину 1. В зависимости от устройства газогенератора, в частности компрессора, возможна непрерывная или пульсирующая подача сжатого газа в полости 5 лопастей 2.In the case of reducing the power of the wind flow in the
Настоящее изобретение может быть использовано для создания автономных ветровых энергетических агрегатов.The present invention can be used to create autonomous wind power units.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119113/06A RU2558491C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Wind power generating unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014119113/06A RU2558491C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Wind power generating unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558491C1 true RU2558491C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53795892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014119113/06A RU2558491C1 (en) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | Wind power generating unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558491C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686816C2 (en) * | 2017-01-26 | 2019-04-30 | Виктор Михайлович Лятхер | Orthogonal power unit |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1549767A (en) * | 1975-07-21 | 1979-08-08 | Nat Res Dev | Vertical axis wind turbine |
DE3018211A1 (en) * | 1980-05-13 | 1981-11-26 | Eisenwerke Kaiserslautern Entwicklungsgesellschaft mbH, 6750 Kaiserslautern | Wind turbine with vertical axis - has blade profiles adjusted by wind direction to achieve max. efficiency |
SU1765495A1 (en) * | 1989-10-03 | 1992-09-30 | Lyatkher Viktor M | Wind-driven motor |
UA15247U (en) * | 2005-12-29 | 2006-06-15 | Kyiv Polytechnical Institute | Basket for drying loose materials |
RU2327059C9 (en) * | 2006-12-14 | 2008-08-10 | Виктор Михайлович Лятхер | Power plant for driving the vehicles |
RU2362043C1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-07-20 | Виктор Михайлович Лятхер | Power generating unit |
-
2014
- 2014-05-13 RU RU2014119113/06A patent/RU2558491C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1549767A (en) * | 1975-07-21 | 1979-08-08 | Nat Res Dev | Vertical axis wind turbine |
DE3018211A1 (en) * | 1980-05-13 | 1981-11-26 | Eisenwerke Kaiserslautern Entwicklungsgesellschaft mbH, 6750 Kaiserslautern | Wind turbine with vertical axis - has blade profiles adjusted by wind direction to achieve max. efficiency |
SU1765495A1 (en) * | 1989-10-03 | 1992-09-30 | Lyatkher Viktor M | Wind-driven motor |
UA15247U (en) * | 2005-12-29 | 2006-06-15 | Kyiv Polytechnical Institute | Basket for drying loose materials |
RU2327059C9 (en) * | 2006-12-14 | 2008-08-10 | Виктор Михайлович Лятхер | Power plant for driving the vehicles |
RU2362043C1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-07-20 | Виктор Михайлович Лятхер | Power generating unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686816C2 (en) * | 2017-01-26 | 2019-04-30 | Виктор Михайлович Лятхер | Orthogonal power unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10655434B2 (en) | System and method for generating rotational power | |
RU2015101349A (en) | PLANT FOR TRANSFORMING A FLUID FLOW TO ENERGY | |
NO20004763L (en) | Wind power generator and method for converting energy gas stream | |
WO2011114155A3 (en) | Apparatus for generating power from fluid flow | |
NZ603903A (en) | Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator | |
RU2016135698A (en) | HYDROTURBINE ASSEMBLY | |
EP3032044A1 (en) | Systems and methods for injecting fluids at one or more stages of a multistage component | |
RU2558491C1 (en) | Wind power generating unit | |
Okuhara et al. | A twin unidirectional impulse turbine for wave energy conversion | |
RU2012110772A (en) | METHOD AND SOLAR WIND POWER PLANT FOR ELECTRIC POWER PRODUCTION | |
Takasaki et al. | Wells turbine for wave energy conversion-Effect of trailing edge shape | |
US8916986B2 (en) | Impulse air turbine arrangement for use with a reversing bi-directional air flow in a wave power plant | |
EA201370148A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR OBTAINING HIGH-TEMPERATURE WATER VAPOR ENRICHED BY ACTIVE PARTICLES USING PLASMA | |
RU2558716C1 (en) | Power plant with regulated thrust vector | |
US20140178191A1 (en) | Diffuser Assemblies Having at Least One Adjustable Flow Deflecting Member | |
GB201219443D0 (en) | Power generator | |
RU2489597C1 (en) | Device for improvement of operating stability of radial-axial hydraulic turbine | |
RU170499U1 (en) | REACTIVE TURBINE | |
RU2686816C2 (en) | Orthogonal power unit | |
US11713691B2 (en) | Gas turbine system and moving unit including the same | |
KR200473619Y1 (en) | Parallel type horizontal super dynamics high effiency hybrid turbine engine | |
RU2661225C1 (en) | Spherical orthogonal power unit | |
KR200459673Y1 (en) | Parallel type horizontal super dynamics high effiency hybrid turbine engine | |
RU171005U1 (en) | WIND ENGINE | |
RU2597715C1 (en) | Power plant |