WO2013176570A1 - Диффузорная ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума - Google Patents
Диффузорная ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013176570A1 WO2013176570A1 PCT/RU2012/001034 RU2012001034W WO2013176570A1 WO 2013176570 A1 WO2013176570 A1 WO 2013176570A1 RU 2012001034 W RU2012001034 W RU 2012001034W WO 2013176570 A1 WO2013176570 A1 WO 2013176570A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- wind turbine
- annular
- accelerator
- diffusive
- noise level
- Prior art date
Links
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
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
- F03D1/025—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors coaxially arranged
-
- 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
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
- F05B2240/133—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
-
- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Definitions
- the invention relates to the field of energy, namely, to axial wind power plants and can be used in industry, agriculture, energy supply of residential buildings, etc.
- the installation relates to wind turbines with flow accelerators, in particular with diffuser accelerators.
- a wind power installation comprising front and rear fairings fixedly mounted on an axis, a rotor located between them in the form of a sleeve with blades of the main wind turbine and an annular diffuser accelerator fixed to the fairings by means of fixed racks and vanes of the guide apparatus (see patent RU 2331791, class F03D 1/04, published on 08.20.2008).
- a disadvantage of the known device is the intense acoustic impact on the environment.
- the objective of the invention is to remedy this drawback:
- the technical result is to reduce the noise level.
- the front and rear fairings are fixedly fixed on the axis, the rotor located between them in the form of a sleeve with the blades of the main wind turbine and an annular diffuser accelerator fixed on the fairings by means of fixed racks and vanes of the guide apparatus, behind the main wind turbine along at least one additional wind turbine located inside the annular shell, the diameter of which is less than the inner diameter of the annular diffuser accelerator, is placed in the direction of flow.
- the blades of an additional wind turbine can be mounted on the rotor hub of the main wind turbine.
- the annular diffuser accelerator can be made in the form of three annular wings located along the axis one after another and having successively increasing diameters.
- the drawing shows a longitudinal section of the proposed wind power installation.
- the proposed wind power installation comprises a central body made in the form of a front fairing (coca) 2 and a rear fairing 3, which are fixedly mounted on the axis 1.
- a front fairing (coca) 2 and a rear fairing 3 which are fixedly mounted on the axis 1.
- an annular diffuser accelerator 6 is fixed in the form of three annular wings located along the axis one after another and having successively increasing diameters.
- a small wind turbine 9 is located inside a stationary annular shell 10 provided with straightening blades 11.
- the diameter of the shell 9 corresponds to the diameter of the wind turbine 8, i.e. smaller than the inner diameter of the annular diffuser accelerator. If necessary, the installation can be equipped with several additional turbines with their shells of decreasing diameter.
- the installation works in the same way as similar installations with a diffuser accelerator.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики, а именно, к осевым ветроэнергетическим установкам. Ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума содержит неподвижно закрепленные на оси передний и задний обтекатели, расположенный между ними ротор в виде втулки с лопатками основной ветротурбины и кольцевой диффузорный ускоритель. Кольцевой диффузорный ускоритель зафиксирован на обтекателях посредством неподвижных стоек и лопаток направляющего аппарата. За основной ветротурбиной по направлению потока размещена по крайней мере одна дополнительная ветротурбина. Дополнительная ветротурбина расположена внутри кольцевой обечайки, диаметр которой меньше внутреннего диаметра кольцевого диффузорного ускорителя. Изобретение позволяет снизить уровень шума.
Description
ДИФФУЗОРНАЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ШУМА
Изобретение относится к области энергетики, а именно, к осевым ветроэнергетическим установкам и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, энергоснабжении жилых зданий и т.п. Установка относится в ветроустановкам с ускорителями потока, в частности с диффузорными ускорителями.
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая неподвижно закреплённые на оси передний и задний обтекатели, расположенный между ними ротор в виде втулки с лопатками основной ветротурбины и кольцевой диффузорный ускоритель, зафиксированный на обтекателях посредством неподвижных стоек и лопаток направляющего аппарата (см. патент RU 2331791, кл. F03D 1/04, опубл. 20.08.2008). Недостатком известного устройства является интенсивное акустическое воздействие на окружающую среду.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка:
Технический результат заключается в снижении уровня шума.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в ветроэнергетической установке с пониженным уровнем шума, содержащей неподвижно закреплённые на оси передний и задний обтекатели, расположенный между ними ротор в виде втулки с лопатками основной ветротурбины и кольцевой диффузорный ускоритель, зафиксированный на обтекателях посредством неподвижных стоек и лопаток направляющего аппарата, за основной ветротурбиной по
направлению потока размещена по крайней мере одна дополнительная ветротурбина, расположенная внутри кольцевой обечайки, диаметр которой меньше внутреннего диаметра кольцевого диффузорного ускорителя. Лопатки дополнительной ветротурбины могут быть закреплены на втулке ротора основной ветротурбины. Кольцевой диффузорный ускоритель может быть выполнен в виде трёх кольцевых крыльев, расположенных вдоль оси друг за другом и имеющих последовательно увеличивающиеся диаметры.
На чертеже представлено продольное сечение предлагаемой ветроэнергетической установки.
Наиболее эффективным способом уменьшения акустической мощности турбины является уменьшение окружной скорости, при которой она обеспечивает необходимые параметры по срабатываемому перепаду давления и расходу воздуха. Однако, при уменьшении окружной скорости увеличивается аэродинамическая нагруженность лопаточных венцов турбины особенно в привтулочной их части (требуются большие утлы поворота потока, большие густоты решеток профилей, возникает опасность возникновения отрыва потока). Это приводит к необходимости значительного увеличения диаметра втулки турбины, что существенно уменьшает ометаемую площадь и снижает энергетическую эффективность установки, или (если не уменьшать ометаемую площадь турбины) существенно ограничивает нижний предел по окружной скорости.
Предлагаемая ветроэнергетическая установка содержит центральное тело, выполненное в виде неподвижно закреплённых на оси 1 переднего обтекателя (кока) 2 и заднего обтекателя 3. На обтекателях 2 и 3 посредством неподвижных стоек 4 и лопаток направляющего аппарата 5
зафиксирован кольцевой диффузорный ускоритель 6 в виде трёх кольцевых крыльев, расположенных вдоль оси друг за другом и имеющих последовательно увеличивающиеся диаметры. Между обтекателями 2 и 3 на оси 1 расположен ротор в виде втулки 7 с лопатками основной ветротурбины 8 (диаметр которой практически равен внутреннему диаметру ускорителя 6) и следующей за ней по направлению потока дополнительной ветротурбины 9 меньшего диаметра. Малая ветротурбина 9 расположена внутри неподвижной кольцевой обечайки 10, снабжённой спрямляющими лопатками 11. Диаметр обечайки 9 соответствует диаметру ветротурбины 8, т.е. меньше внутреннего диаметра кольцевого диффузорного ускорителя. В случае необходимости, установка может быть снабжена несколькими дополнительными турбинами со своими обечайками уменьшающегося диаметра.
Работает установка точно так же, как и подобные ей установки с диффузорным ускорителем.
В предлагаемой установке за счет разделения перепада давления, срабатываемого в привтулочной части, между двумя или несколькими ветроту урбинами разного диаметра существенно снижается их аэродинамическая нагруженность. Это позволяет обеспечить значительное снижение окружной скорости и шума ветроустановки без увеличения диаметра втулки турбины и, соответственно, без ухудшения её энергетической эффективности и увеличения габаритов.
Claims
1. Ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума, содержащая неподвижно закреплённые на оси передний и задний обтекатели, расположенный между ними ротор в виде втулки с лопатками основной ветротурбины и кольцевой диффузорный ускоритель, зафиксированный на обтекателях посредством неподвижных стоек и лопаток направляющего аппарата, отличающаяся тем, что за основной ветротурбиной по направлению потока размещена, по крайней мере, одна дополнительная ветротурбина, расположенная внутри кольцевой обечайки, диаметр которой меньше внутреннего диаметра кольцевого диффузорного ускорителя.
2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что лопатки дополнительной ветротурбины закреплены на втулке ротора основной ветротурбины.
3. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой диффузорный ускоритель выполнен в виде трёх кольцевых крыльев, расположенных вдоль оси друг за другом и имеющих последовательно увеличивающиеся диаметры.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120879 | 2012-05-22 | ||
| RU2012120879/06A RU2501975C1 (ru) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Диффузорная ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013176570A1 true WO2013176570A1 (ru) | 2013-11-28 |
Family
ID=49624154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/001034 WO2013176570A1 (ru) | 2012-05-22 | 2012-12-07 | Диффузорная ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2501975C1 (ru) |
| WO (1) | WO2013176570A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017213485A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | JSC "Kazakh-British Technical University" | Multi-stage slotted wind turbine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4075500A (en) * | 1975-08-13 | 1978-02-21 | Grumman Aerospace Corporation | Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system |
| GB1508752A (en) * | 1976-01-29 | 1978-04-26 | Univ Ben Gurion | Wind driven energy generating device |
| RU2186244C1 (ru) * | 2001-10-19 | 2002-07-27 | Рыбак Михаил Борисович | Ветроэнергетическая установка |
| RU2331791C2 (ru) * | 2006-08-28 | 2008-08-20 | Лев Алексеевич Маслов | Ветроэнергетическая установка |
-
2012
- 2012-05-22 RU RU2012120879/06A patent/RU2501975C1/ru active IP Right Revival
- 2012-12-07 WO PCT/RU2012/001034 patent/WO2013176570A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4075500A (en) * | 1975-08-13 | 1978-02-21 | Grumman Aerospace Corporation | Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system |
| GB1508752A (en) * | 1976-01-29 | 1978-04-26 | Univ Ben Gurion | Wind driven energy generating device |
| RU2186244C1 (ru) * | 2001-10-19 | 2002-07-27 | Рыбак Михаил Борисович | Ветроэнергетическая установка |
| RU2331791C2 (ru) * | 2006-08-28 | 2008-08-20 | Лев Алексеевич Маслов | Ветроэнергетическая установка |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017213485A1 (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-14 | JSC "Kazakh-British Technical University" | Multi-stage slotted wind turbine |
| US11073127B2 (en) | 2016-06-07 | 2021-07-27 | Kazakh-British Technical University, JSC and NUSSU | Multi-stage slotted wind turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2501975C1 (ru) | 2013-12-20 |
| RU2012120879A (ru) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2937298C (en) | Diffuser pipe with vortex generators | |
| CA2904695A1 (en) | Gas turbine engine with partial inlet vane | |
| JP2010053866A (ja) | 可変傾斜排出ノズル | |
| EP2256299A3 (en) | Deflector for a gas turbine strut and vane assembly | |
| US20140137533A1 (en) | Exhaust gas diffuser for a gas turbine | |
| RU2010146502A (ru) | Гидротурбины со смесителями и эжекторами | |
| EP2554793B1 (en) | Inter-turbine ducts with guide vanes of a gas turbine engine | |
| US20190107046A1 (en) | Turbine engine with struts | |
| RU2018104809A (ru) | Летательный аппарат, содержащий закрытую обтекателем заднюю силовую установку с входным статором, содержащим функцию нагнетания | |
| EP2592265A3 (en) | Power producing spinner for a wind turbine | |
| EP2853694A3 (en) | Steam turbine | |
| MX2018000650A (es) | Campana de extraccion de turbina. | |
| RU2345247C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
| JP6505061B2 (ja) | 横風性能を改良した航空機エンジンのスピナ | |
| EP2383442A3 (en) | Gas turbine engine | |
| RU2581262C2 (ru) | Турбомашина | |
| GB201210287D0 (en) | Vertical axis wind turbine | |
| RU2501975C1 (ru) | Диффузорная ветроэнергетическая установка с пониженным уровнем шума | |
| EP2740923A1 (en) | Exhaust Diffuser | |
| RU2331791C2 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
| RU2345246C1 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
| WO2014143281A1 (en) | Asymmetric fan nozzle in high-bpr separate-flow nacelle | |
| WO2013070661A3 (en) | High efficiency wind turbine including photovoltaic cells | |
| US9121285B2 (en) | Turbine and method for reducing shock losses in a turbine | |
| RU159114U1 (ru) | Турбина газотурбинного двигателя |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12877264 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12877264 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |