DE2451751A1 - Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangement - Google Patents
Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangementInfo
- Publication number
- DE2451751A1 DE2451751A1 DE19742451751 DE2451751A DE2451751A1 DE 2451751 A1 DE2451751 A1 DE 2451751A1 DE 19742451751 DE19742451751 DE 19742451751 DE 2451751 A DE2451751 A DE 2451751A DE 2451751 A1 DE2451751 A1 DE 2451751A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- wings
- turbine
- rotors
- turbine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
-
- 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
- F05B2210/00—Working fluid
- F05B2210/16—Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
-
- 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
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
- F05B2240/217—Rotors for wind turbines with vertical axis of the crossflow- or "Banki"- or "double action" type
-
- 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
- F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
-
- 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
Abstract
Description
Turbine zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in elektrische oder mechanische Energie mit höchstem Wirkungsgrad Zusatz zum Patent... (Patentanmeldung P 24 44 803.1) Gegenstand des Hauptpatentes...(Patentanmeldung P 24 44 803) ist eine Turbine zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums,z.B. der Strömungsenergie von Gasen,wie Luft, oder von flüssigen Medien, wie strömendes Wasser,in elektrische oder mechanische Energie mit höchstem Wirkungsgrad. Turbine for converting the energy of a flowing medium into electrical energy or mechanical energy with the highest degree of efficiency Addition to the patent ... (patent application P 24 44 803.1) is the subject of the main patent ... (patent application P 24 44 803) a turbine for converting the energy of a flowing medium, e.g. the flow energy from gases, such as air, or from liquid media, such as flowing water, into electrical ones or mechanical energy with the highest degree of efficiency.
Die Turbine gemäß dem Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere aus etwa tangential auf Kreiszylindern angeordneten Schaufelflächen gebildete/r walzenförmige/r Rotor/en innerhalb eines aus Leitflächen für den Ein- und Auslaß des Mediums gebildeten Gehäuses derart drehbar angeordnet ist/sind, daß die Leitflächen des Einlasses sich unter- oder oberhalb zum Rotor hin verjungen und etwa in Richtung zweier, einen Winkel miteinander bildender Tangenten oder Krümmungen zum Umfang des Rotors verlaufen, wobei die eine Leitfläche zur Erzeugung eines Soges hinter dem Rotor zur Bildung einer sich nach außen öffnenden Auslauffläche gekrümmt verläuft, während die andere Leitfläche den Rotor teilweise umschließt und anschließend zur Bildung einer divergierenden Auslaßöffnung nach hinten gekrümmt verläuft.The turbine according to the main patent is characterized in that one or more blade surfaces arranged approximately tangentially on circular cylinders roller-shaped rotor (s) formed within one of guide surfaces for and outlet of the medium formed housing is / are rotatably arranged such that the guide surfaces of the inlet taper below or above the rotor and approximately in the direction of two tangents or curvatures forming an angle with one another run to the circumference of the rotor, one guide surface for generating suction curved behind the rotor to form an outwardly opening outlet surface runs, while the other guide surface partially surrounds the rotor and then curves backwards to form a diverging outlet opening.
Bei einer derartigen Turbine liegt der Rotor im wesentlichen in dem sich verengenden Bereich, der einer Venturidüse entspricht, wobei durch die besondere Ausbildung der Ein- und Ausleitflächen strömungstechnisch eine optimale Wirkung erzielt wird. Ferner weist die Turbine gemäß dem Hauptpatent den Vorteil auf, daß durch das tangentiale Einströmen des Mediums auf die Schaufelräder unter Berücksichtigung eines gegebenen Durchmessers des Rotorrades die Wirkungsfläche gegenüber den Radial-Propelleranardnungen wesentlich vergrößert werden kann. Insbesondere entsteht durch die Ausbildung der Ausleitfldche hinter dem Rotor ein Sog, der verhindert, daß es zu Luftstauungen kommt, die bekanntlich den Wirkungsgrad erheblich herabsetzen.In such a turbine, the rotor is essentially in the narrowing area, which corresponds to a venturi nozzle, whereby by the special Formation of the inlet and outlet surfaces has an optimal effect in terms of flow is achieved. Furthermore, the turbine according to the main patent has the advantage that due to the tangential inflow of the medium onto the paddle wheels, taking into account of a given diameter of the rotor wheel is the effective area in relation to the radial propeller arrangements essential can be enlarged. In particular, it arises from the design of the diversion surface behind the rotor there is a suction that prevents air congestion, which is well known reduce the efficiency considerably.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Turbine gemäß dem Hauptpatent hinsichtlich ihres Wirkungsgrades zu verbessern und eine Turbine zu schaffen, die praktisch den doppelten Wirkungsgrad der Turbine gemäß dem Hauptpatent aufweist.The present invention has set itself the task of the turbine to improve according to the main patent in terms of their efficiency and a turbine to create that practically twice the efficiency of the turbine according to the main patent having.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Turbine der eingangs genannten Art vorgeschlagen,bei welcher ein oder mehrere aus etwa tangential auf Kreiszylindern angeordneteq gegebenenfalls gekrümmten Schaufelflächen gebildete/r walzenförmige/r Rotor/e innerhalb eines aus Leitflächen für den Ein- und Auslaß des Mediums gebildeten Gehäuses derart drehbar angeordnet ist/sind, daß die Leitflächen des Einlasses sich zu dem oder den Rotor/en hin verjüngen und tangential zum Umfang des oder der Rotor/en verlaufen, wobei die Leitflächen zur Erzeugung eines Soges hinter dem oder den Rotor/en zur Bildung von sich nach außen öffnenden Flächen gekrümmt verlaufen und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß spiegelbildlich und in einem Abstand zur Bildung einer Venturianordnung zum einen Rotor ein zweiter Rotor angeordnet ist, dessen zugeordnete Leitfläche spiegelbildlich zur Leitfläche des anderen Rotors verläuft.According to the present invention, the object is achieved proposed a turbine of the type mentioned, in which one or more from approximately tangentially arranged on circular cylinders q possibly curved blade surfaces roller-shaped rotor (s) formed within one of guide surfaces for and outlet of the medium formed housing is / are rotatably arranged such that the guide surfaces of the inlet taper towards the rotor (s) and are tangential run to the circumference of the rotor (s), the guide surfaces for generating suction behind the rotor (s) to form outward-opening ones Surfaces are curved and which ones is characterized by that mirror image and at a distance to the formation of a Venturi arrangement a rotor, a second rotor is arranged, whose associated guide surface is a mirror image runs to the guide surface of the other rotor.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform verlaufen die eine und die spiegelbildich entgegengesetzte Leitfläche von vorne jeweils in tangentialer Richtung auf den entsprechenden Rotor zu und verlaufen dann unter Bildung eines spitzen Winkels in ein den Rotor teilweise umschließendes Gewölbe, wobei die beiden Ausleitflächen divergierend nach hinten verlaufen.According to a particular embodiment, one and the other run mirror image opposite guide surface from the front in each case in the tangential direction towards the corresponding rotor and then run while forming an acute angle into a vault partially surrounding the rotor, the two discharge surfaces run diverging backwards.
Mit der Turbine gemäß der vorliegenden Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß unter Wahrung einer Querschnittsnochbildung,entsprechend einer Venturianordnung, im Verengungsbereich zwei kraftübertrogende Rotorräder angeordnet sind. Die Rotorräder können mit einem Getriebe oder Kraftübertrogungselementen, wie Keilriemen, insbesondere bei Kleinanlagen, oder Ketten, auf einem zentral angeordneten Energieerzeuger, wie ein Generator, eine Pumpe oder dergl., der im Fuß der Anlage eingebaut ist, verbunden sein.With the turbine according to the present invention, the essential becomes Advantage achieved that while maintaining a cross-sectional formation, corresponding to a Venturi arrangement, two force-transmitting rotor wheels arranged in the constriction area are. The rotor wheels can be equipped with a gear or power transmission elements, such as V-belts, especially in small systems, or chains, on a centrally arranged Energy generator, such as a generator, a pump or the like. In the foot of the system is built in, be connected.
Es ist aber auch möglich, jedes Rotorrad unabhängig an einen Generator oder einen anderen Energieempfänger anzukoppeln, der sich eventuell in einem Sockel der Turbine befinden kann.But it is also possible to independently connect each rotor wheel to a generator or to couple another energy receiver, which may be in a socket the turbine can be located.
Schließlich können Energieerzeuger, wie insbesondere elektrische Generatoren, unmittelbar im Zylinder der Turbine, d. h. im mittleren Kern, eingebaut werden. Auf diese Weise ist eine Art Baukastensystem möglich, da verschiedene Turbinenelemente nebeneinander oder übereinander gekoppelt werden können.Finally, energy producers, such as in particular electrical generators, directly in the cylinder of the turbine, d. H. in the middle core. In this way, a kind of modular system is possible, as different turbine elements can be coupled side by side or one above the other.
Anhand der Zeichnungen soll der Gegenstand der Erfindung am an Beispiel des vorbekannten Vorschlags und/einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert werden.Based on the drawings, the subject matter of the invention should be based on an example of the previously known proposal and / an embodiment according to the invention explained.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Frontansicht der im Prinzip dargestellten Turbine gemäß dem Hauptpatent.In the drawings, Fig. 1 shows a front view of the illustrated in principle Turbine according to the main patent.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-B von Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line A-B of FIG. 1.
Fig. 3 zeigt im Prinzip und im Schnitt eine Turbine gemäß dem Hauptpatent in abgewandelter Form.Fig. 3 shows in principle and in section a turbine according to the main patent in a modified form.
Fig. 4 zeigt im Prinzip und im Schnitt eine Turbine gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 4 shows in principle and in section a turbine according to the present invention Invention.
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Turbine gemäß Fig. 4.FIG. 5 shows a modified embodiment of the turbine according to FIG. 4th
Fig. 6 zeigt ein praktisches Beispiel einer senkrecht angeordneten Turbine mit mehrerer übereinanderliegenden Rotorrädern im Prinzip.Fig. 6 shows a practical example of one arranged vertically Turbine with several superimposed rotor wheels in principle.
Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht die Turbine gemäß dem Hauptpatent im wesentlichen aus einem walzenförmigen Rotor 1, der innerhalb eines aus Leitflächen gebildeten Gehäuses 2 mittels einer in Lagern 3 und 4 gelagerten Welle 5 drehbar gelagert ist.As can be seen from FIGS. 1 and 2, there is the turbine according to the Main patent essentially from a cylindrical rotor 1, which is within a Housing 2 formed from guide surfaces by means of a housing mounted in bearings 3 and 4 Shaft 5 is rotatably mounted.
Die Welle 5 steht mit einem im Prinzip dargestellten elektrischen Generator 6 zur Stromerzeugung in Verbindung.The shaft 5 stands with an electrical shown in principle Generator 6 for power generation in connection.
Der walzenförmige Rotor 1 besteht aus mehreren auf einem Kreiszylinder oder Kreisringen richtig angeordneten Schaufelflächen.The cylindrical rotor 1 consists of several on a circular cylinder or circular rings correctly arranged blade surfaces.
Zur Erzielung einer optimalen Strömung zum Antrieb des Rotors 1 und damit zu einer höchsten Energieausbeute wird der Einlaß 9 aus zwei Leitflächen 10 und 11 gebildet, die sich zum Rotor 1 hin verjüngen. Die Leitflächen des Einlasses 9 sind so angeordnet, daß sie unterhalb der Mittellinie der Achse 5 enden und etwa tangential oder gekrümmt zum Umfang des Rotors 1 hin verlaufen. Die beiden Tangenten a und b, in deren Richtung die beiden Flächen 10 bzw. 11 gegen den Umfang des Rotors 1 verlaufen, bilden einen Winkel miteinander. Dieser Winkel s.To achieve an optimal flow to drive the rotor 1 and the inlet 9 thus becomes the highest energy yield from two Guide surfaces 10 and 11 are formed which taper towards the rotor 1. The guide surfaces of the inlet 9 are arranged so that they are below the center line of the axis 5 end and run approximately tangentially or curved to the circumference of the rotor 1. The two tangents a and b, in the direction of which the two surfaces 10 and 11 are opposite extend the circumference of the rotor 1, form an angle with each other. That angle s.
ist optimal so einzustellen, daß der bestmöglichste Stromlinienverlauf der durch Pfeile dargestellten Stromlinien an das Rotorrad 1 erfolgt.is optimally adjusted so that the best possible streamline course the streamlines shown by arrows on the rotor wheel 1 takes place.
Die Krümmung der Leitflächen 10 und 11 kann in Form einer Spirale, einer Hyperbel, einer Parabel, einer Ellipse oder eines Kreises erfolgen.The curvature of the guide surfaces 10 and 11 can be in the form of a spiral, a hyperbola, a parabola, an ellipse or a circle.
Die untere gekrümmte Fläche 11 läuft hinter der Mittellinie der Achse 5 unter Bildung eines spitzen Winkels in eine gekrümmte, vorzugsweise spiralförmig nach außen verlaufende Ausleitfläche 12 über. Die obere Leitfläche 10 des Einlasses läuft unter Bildung eines spitzen Winkels in ein Gewölbe 13 über dem Rotor über und geht anschließend unter Bildung eines Winkels \ in eine nach oben verlaufende gekrümmte Ausleitfläche 14 über.The lower curved surface 11 runs behind the center line of the axis 5 with the formation of an acute angle into a curved, preferably spiral shape outwardly extending discharge surface 12 over. The upper baffle 10 of the inlet runs over into a vault 13 above the rotor, forming an acute angle and then goes into a after curved discharge surface 14 running above.
Die beiden Leitflächen 12 und 14 des Auslasses 15 sind so ausgebildet, daß in der Zone 16 hinter dem Rotor 1 eine Saugwirkung bzw. ein Sog entsteht. Durch diesen Sog wird ein Luftstau hinter dem Rotor vermieden, wodurch eine optimale Umwandlung der Energie der bewegten Luft erzielt wird.The two guide surfaces 12 and 14 of the outlet 15 are designed so that that in the zone 16 behind the rotor 1 there is a suction effect or suction. By this suction avoids a build-up of air behind the rotor, whereby an optimal conversion the energy of the moving air is achieved.
Um die Turbine optimal an die gegebenen Medienverhältnisse, insbesondere den Wind, anzupassen, können in dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel die beiden Leitflächen 12 und 14 durch Ausbildung zweier beweglicher Flügel 24 und 25 eingestellt werden. Diese Flügel sind in Drehachsen 26 und 27 drehbar gelagert, so daß sie in Richtung der Doppelpfeile 28 und 29 verschwenkt werden können.In order to optimally adapt the turbine to the given media conditions, in particular adjust the wind, in the example shown in FIG. 3, the two Guide surfaces 12 and 14 set by forming two movable wings 24 and 25 will. These wings are rotatably mounted in axes of rotation 26 and 27 so that they are in Direction of the double arrows 28 and 29 can be pivoted.
Die Flügel 24 und 25 werden durch nicht dargestellte Einrichtungen mechanisch, hydraulisch, automatisch oder elektrisch gesteuert und können verschiedene Positionen einnehmen. Bei automatischer Steuerung können die Flügel, beispielsweise mit einer entsprechenden Feder, in der gespreizten Stellung gehalten werden. Bei stärker werdendem Winddruck werden die Flügel automatisch nach hinten geklappt und regulieren den Sog.The wings 24 and 25 are by means not shown mechanically, hydraulically, automatically or electrically controlled and can be different Take positions. With automatic control, the wings can, for example with a corresponding spring, are held in the spread position. at As the wind pressure increases, the wings are automatically folded back and regulate the suction.
Bei Ublichem Wind mit normaler Strömungsstärke wird die Normalstellung der beiden Flügel, die mit 24 und 25 bezeichnet sind, eingenommen. Bei schwachen Windstrken ist es erforderlich, den Sog hinter der Turbine zu erhöhen, und in diesem Falle wird eine Stellung der Flügel eingenommen, wie sie bei 24''und 25' dargestellt ist.The normal position is in normal wind with normal flow strength of the two wings, which are designated with 24 and 25, taken. With weak ones Wind strengths it is necessary to increase the suction behind the turbine, and in this one In the case, the wings are in a position as shown at 24 '' and 25 ' is.
Bei einem Sturm wirken verhältnismäßig hohe Kräfte auf die Turbine ein. In diesem Fall wird die bei 24"' und 25'' dargestellte geschlossene Stellung der Flügel eingenommen. Hierbei wird praktisch keine Saugwirkung erreicht, und die Turbine läuft dann mit normaler Drehzahl, so daß diese auch bei Sturm benutzt werden kann.In a storm, relatively high forces act on the turbine a. In this case it becomes the closed position shown at 24 "'and 25" the wing taken. Here practically no suction is achieved, and the Turbine then runs at normal speed so that they can also be used in storms can.
Die Steuerung der Lage der Flügel kann auch elektronisch durchgeführt werden, wobei dann in Abhängigkeit von der gemessenen Windstürke durch ein elektronisches Regelsystem die Stellung der Flügel 24 und 25 genau den Windverhältnissen angepaßt wird.The position of the wings can also be controlled electronically are then, depending on the measured wind force by an electronic Control system, the position of the blades 24 and 25 adapted exactly to the wind conditions will.
Um eine doppelte Wirkung unter Beibehaltung einer einer Venturianordnung entsprechenden Querschnittsverengung zu erzielen, wie sich aus Fig. 4 ergibt, werden die unteren Leitflächen 11 und 12 entfernt, und es ist im Abstand h von der Welle 5 des oberen Rotors 1 ein zweiter Rotor 1' mit der Welle 5' angeordnet. Unterhalb des Rotors 1', der ebenso wie der Rotor 1 gekrümmte Schaufeln 8' aufweist, ist spiegelbildlich zur oberen Leitfläche 10 eine Leitfläche 10' angeordnet, die in ein das Rotorrad 1' umschließendes Gewölbe 13' übergeht.To have a double effect while maintaining a venturi arrangement to achieve corresponding cross-sectional constriction, as can be seen from Fig. 4, are the lower baffles 11 and 12 removed, and it is at a distance h from the shaft 5 of the top Rotor 1, a second rotor 1 'is arranged with the shaft 5'. Below the rotor 1 ', which like the rotor 1 has curved blades 8', a guide surface 10 'is arranged in a mirror image of the upper guide surface 10, which merges into a vault 13 'surrounding the rotor wheel 1'.
Während das Rotorrad 1 in Richtung des Pfeiles 30 umläuft, läuft das Rotorrad 1' in entgegengesetzter Richtung in Richtung des Pfeiles 31 um.While the rotor wheel 1 rotates in the direction of arrow 30, it runs Rotor wheel 1 'in the opposite direction in the direction of arrow 31.
Um die Turbine optimal an die gegebenen Strömungsverhältnisse des Mediums, insbesondere des Windes, anpassen zu können, sind in dem dargestellten Beispiel die beiden hinteren Ausleitflächen ebenfalls in Form von drehbaren Flügeln 24 und 24' ausgebildet, die in Drehachsen 26 und 26' drehbar gelagert sind. Dadurch können die Flügel 24 und 24' entsprechend den Windverhältnissen geschwenkt werden und in die Stellungen 24a, 24b, 24c bzw. 24a', 24b', 24c' eingestellt werden. Die Flügel 24 und 24' werden durch nicht dargestellte Einrichtungen mechanisch, hydraulisch, automatisch oder elektrisch gesteuert und können die verschiedenen Positionen einnehmen. Bei automatischer Steuerung können die Flügel, beispielsweise mit einer entsprechenden Feder, in der gespreizten Stellung gehalten werden. Bei stärker werdendem Winddruck werden die Flügel automatisch nach hinten geklappt und regulieren den Sog.In order to optimally adapt the turbine to the given flow conditions of the Medium, especially the wind, to be able to adapt, are shown in the Example the two rear deflection surfaces also in the form of rotatable blades 24 and 24 ', which are rotatably mounted in axes of rotation 26 and 26'. Through this the blades 24 and 24 'can be pivoted according to the wind conditions and to the positions 24a, 24b, 24c or 24a ', 24b', 24c '. the Wings 24 and 24 'are mechanically, hydraulically, automatically or electrically controlled and can take the various positions. With automatic control, the wings, for example with a corresponding Pen in the be held in a spread position. With stronger As the wind pressure increases, the blades are automatically folded back and regulated the suction.
Die Windrichtung ist durch die Pfeile 32 gekennzeichnet, und der Strömungsverlauf des Mediums, insbesondere des Windes, ist durch die Stromlinien 33 dargestellt.The wind direction is indicated by the arrows 32, and the course of the flow of the medium, in particular the wind, is represented by the streamlines 33.
Bei üblichem Wind mit normaler Strömungsstärke wird die Normalstellung der beiden Flügel, beispielsweise 24, 24' oder bei etwas stärkerem Wind die Stellung 24b bzw. 24b' eingenommen.With normal wind with normal flow strength, the normal position is of the two wings, for example 24, 24 'or the position in a slightly stronger wind 24b or 24b 'taken.
Bei schwachen Windstärken ist es erforderlich, den Sog hinter den Turbinen zu erhöhen, und in diesem Fall wird eine Stillung der Flügel eingenommen, wie sie bei 24a bzw. 24a' dargestellt ist.With weak winds it is necessary to pull the suction behind the To raise turbines, and in this case a stillness of the wings is assumed, as shown at 24a or 24a '.
Bei starken Strömungen, wie bei einem Sturm, wirken verhältnismäßig hohe Kräfte auf die Turbinen ein. In diesem Falle wird die bei 24c bzw. 24c' dargestellte geschlossene Stellung der Flügel eingenommen. Hierbei wird praktisch keine Saugwirkung erreicht, und die Turbine läuft dann mit normaler Drehzahl, so daß diese auch bei Sturm benutzt werden kann. Die Steuerung der Lage der Flügel kann auch elektronisch durchgeführt werden, wobei dann in Abhängigkeit von der gemessenen Windstärke durch ein elektronisches Regelsystem die Stellung der Flügel 24 und 24' genau den Strömungsverhältnissen des strömenden Mediums angepaßt wird.In strong currents, such as a storm, they work proportionally high forces on the turbines. In this case, that shown at 24c or 24c ' closed position of the wings. There is practically no suction here reached, and the turbine then runs at normal speed, so that this also at Storm can be used. The position of the wings can also be controlled electronically be carried out, with then depending on the measured Wind speed through an electronic control system the position of the blades 24 and 24 ' is precisely adapted to the flow conditions of the flowing medium.
Der zylindrische Hohlraum 34 bzw. 34' innerhalb der Rotoren 1 bzw.The cylindrical cavity 34 or 34 'within the rotors 1 or
1' kann auch zur Unterbringung des Energieempfängers, insbesondere eines elektrischen Generators, verwendet werden, wodurch ein Baukastensystem erreicht wird, da verschiedene Turbinenelemente neben-oder einander/übereinander gekoppelt werden können.1 'can also be used to accommodate the energy receiver, in particular an electrical generator, can be used, whereby a modular system is achieved is because different turbine elements are coupled next to or one above the other / one above the other can be.
In Fig. 5 ist im Schnitt und im Prinzip eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Turbine gemäß Fig. 4 dargestellt.In Fig. 5 is a further modified section and in principle Embodiment of the turbine according to FIG. 4 is shown.
Auch bei der in Fig. 5 gezeigten Turbine ist es möglich, die Flügel 24 bzw. 24' bei großen Windstärken in Richtung der Pfeile 35 zusammenzuklappen, wobei dann die Endstellungen 24c bzw. 24c' eingenommen werden.It is also possible for the turbine shown in FIG. 5 to use the blades 24 or 24 'to collapse in the direction of the arrows 35 when the wind is strong, the end positions 24c and 24c 'are then assumed.
Bei Großanlagen kann aber der Fall auftreten, daß die Strömung im Mittelkanal noch zu groß ist und daß es erforderlich wird, hier eine Vorkehrung zur Bremsung der Strömung des Mediums, insbesondere des Windes, zu treffen. Aus diesem Grunde sind symmetrisch im Mittelkanal zwei Hilfsklappen bzw. Hilfsflügel 36 und 36' angeordnet, die in umgekehrter Richtung, d. h. in Richtung der Pfeile 37 bzw. 37', in entsprechende Stellungen 36a bzw. 36a' geschwenkt werden können. Das heißt, die Hilfsflügel 36 bzw. 36' werden entsprechend dem Zusammenklappen der Flügel 24 bzw. 24' in die Stellungen 24c bzw. 24c' in die äußerste Stellung 36a bzw. 36a' bewegt. Die Bewegung dieser Hilfsflügel 36 bzw. 36' erfolgt also gerade in umgekehrter Richtung wie die Bewegung der Flügel 24 bzw.In large systems, however, the case may arise that the flow in the Central duct is still too large and that it is necessary to take a precaution here to slow down the flow of the medium, especially the wind. the end this reason are symmetrical two auxiliary flaps in the central duct and auxiliary wings 36 and 36 ', respectively, which are arranged in the reverse direction, i. H. in the direction the arrows 37 and 37 ', can be pivoted into corresponding positions 36a and 36a' can. That is, the auxiliary wings 36 and 36 'are corresponding to the collapse the wing 24 and 24 'in the positions 24c and 24c' in the outermost position 36a or 36a 'moved. The movement of these auxiliary wings 36 and 36 'is therefore just taking place in the opposite direction as the movement of the wings 24 resp.
24'. Bei der weit geöffneten Stellung 24a bzw. 24a' der letztgenannten Flügel bilden die Hilfsflügel 26 und 26' den kleinsten Winkel miteinander. Bei einer sehr großen Strömung kann diese abgebremst werden, wodurch die Turbinen noch unter der kritischen Drehzahl laufen können.24 '. In the wide open position 24a or 24a 'of the latter Wing, the auxiliary wings 26 and 26 'form the smallest angle with one another. At a very large flow, this can be slowed down, whereby the turbines are still under the critical speed can run.
Um beispielsweise bei großen Anlagen die Bewegung der Flügel 24 bzw. 24' erleichtern zu können, sind diese vor den Drehachsen 26 bzw. 26' mit Ansätzen oder kleinen Flügeln 38 bzw. 38' versehen.For example, in large systems, the movement of the blades 24 resp. 24 'to facilitate these are in front of the axes of rotation 26 and 26' with approaches or small wings 38 or 38 '.
Auf diese Weise kommen beim Einfahren der Flügel 24 bzw. 24' die Ansätze 38 bzw. 38' im Windstrom in Erscheinung, wodurch die erforderliche Kraft für das Zusammenklappen der Flügel 24, 24' vermindert wird.In this way, the approaches come when the wings 24 and 24 'are retracted 38 or 38 'in the wind flow, whereby the required force for the Collapse of the wings 24, 24 'is reduced.
In Figur 6 ist im Prinzip eine Frontansicht einer senkrecht aufgestellten Turbine gemäß der Erfindung dargestellt. In dem gezeigten Beispiel sind auf einem Sockel 39, vorzugsweise aus Beton, mehrere Rotorräder 1 und 1' senkrecht übereinander, entsprechend der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Anordnung, beispielsweise auf gemeinsamen Achsen,angeordnet. Die Leitflächen 10 bzw. 10' weisen auf die Rotorräder hin, und die Flügel 24 bzw. 24' sind in der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform angeordnet. Die Energieerzeuger können innerhalb der Rotorräder 1 bzw. 1' oder im Sockel 39 angeordnet werden. Die gesamte Anordnung kann gedreht und auf diese Weise in die Windrichtung eingestellt werden.In Figure 6 is a front view of a vertically set up in principle Turbine according to the invention shown. In the example shown are on one Base 39, preferably made of concrete, several rotor wheels 1 and 1 'vertically one above the other, corresponding to the arrangement shown in FIGS. 4 and 5, for example common axes, arranged. The guide surfaces 10 and 10 'point to the rotor wheels towards, and the wings 24 and 24 'are in the embodiment shown in FIGS arranged. The energy generator can be inside the rotor wheels 1 or 1 'or in Base 39 are arranged. The entire arrangement can be rotated and that way adjusted in the direction of the wind.
Selbstverständlich kann die Turbine gemäß der Erfindung in sämtlichen im Hauptpatent beschriebenen Formen und Anordnungen eingesetzt werden, wobei die beiden Rotoren, die im Abstand h voneinander angeordnet sind, mit ihren Leitflächen und Flügeln jeweils eine Einheit bilden.Of course, the turbine according to the invention in all Shapes and arrangements described in the main patent are used, the two rotors, which are arranged at a distance h from one another, with their guide surfaces and wings each form a unit.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742451751 DE2451751A1 (en) | 1974-10-31 | 1974-10-31 | Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742451751 DE2451751A1 (en) | 1974-10-31 | 1974-10-31 | Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2451751A1 true DE2451751A1 (en) | 1976-05-13 |
Family
ID=5929703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742451751 Pending DE2451751A1 (en) | 1974-10-31 | 1974-10-31 | Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2451751A1 (en) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4088419A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-09 | Hope Henry F | Wind operated power plant |
| US4156580A (en) * | 1977-08-18 | 1979-05-29 | Pohl Lothar L | Wind-turbines |
| US4606697A (en) * | 1984-08-15 | 1986-08-19 | Advance Energy Conversion Corporation | Wind turbine generator |
| US4960363A (en) * | 1989-08-23 | 1990-10-02 | Bergstein Frank D | Fluid flow driven engine |
| FR2776719A1 (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-01 | Claude Louis Adam | Large-surface wind power collector |
| GB2413829A (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-09 | Andrew Douglas John Buckingham | Wind operated turbine. |
| WO2006039727A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Michael Robert Des Ligneris | Shielded vertical axis turbine |
| JP2007517156A (en) * | 2003-12-31 | 2007-06-28 | エンヴィジョン コーポレーション | Wind turbine engine with horizontal rotor structure |
| DE102008005553A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Kießling, Jörg | Device for generating electrical energy by utilization of energy of flowing fluid in direction, has generator for generating electrical energy, and pivotably rotated rotor |
| DE102008019276A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Sahm, Marion | Flow energy concentration, at a rotor, has structured sections at the rotary circle rotating parallel to the rotor axis |
| DE102009035997A1 (en) | 2008-07-29 | 2010-05-06 | Krauss, Gunter | Flow energy plant, in particular wind turbine |
| GB2472660A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-16 | Cross Flow Energy Company Ltd | Vertical axis wind or water turbine shield shape. |
| DE102009040467A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Barczak, Roza | Device in the manner of a wind turbine |
| US8154145B2 (en) | 2007-08-10 | 2012-04-10 | Gunter Krauss | Flow energy installation |
| DE102011014476A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Thomas R. Class | Wind turbine for driving power generator in wind power plant, has wind guiding plate guiding wind and impinging at more than specified degree of rotor-circumference on rotor and over circumferential angle of specified degrees to rotor |
| EP2249028A3 (en) * | 2009-04-29 | 2012-09-26 | Konsumig GmbH | Fluid flow power plant |
| DE202012001312U1 (en) | 2012-02-10 | 2013-05-13 | Volker Korrmann | Visually protected wind turbine |
| DE19957141B4 (en) * | 1999-11-27 | 2013-05-16 | Christel Wagenknecht | Wind turbine with vertical rotor and frontal flow |
| DE102012111667A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Thomas Hildebrand | Vertical axis wind turbine has windshield that is rotatably arranged around on path about vertical wind rotor in horizontal direction such that wind power is generated from each vertical wing during rotation |
| WO2014132007A1 (en) | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Edie | Modular diverted-flow marine current turbine with multiple configurations |
-
1974
- 1974-10-31 DE DE19742451751 patent/DE2451751A1/en active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4088419A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-09 | Hope Henry F | Wind operated power plant |
| US4156580A (en) * | 1977-08-18 | 1979-05-29 | Pohl Lothar L | Wind-turbines |
| US4606697A (en) * | 1984-08-15 | 1986-08-19 | Advance Energy Conversion Corporation | Wind turbine generator |
| US4960363A (en) * | 1989-08-23 | 1990-10-02 | Bergstein Frank D | Fluid flow driven engine |
| FR2776719A1 (en) * | 1998-03-26 | 1999-10-01 | Claude Louis Adam | Large-surface wind power collector |
| DE19957141B4 (en) * | 1999-11-27 | 2013-05-16 | Christel Wagenknecht | Wind turbine with vertical rotor and frontal flow |
| JP2007517156A (en) * | 2003-12-31 | 2007-06-28 | エンヴィジョン コーポレーション | Wind turbine engine with horizontal rotor structure |
| GB2413829A (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-09 | Andrew Douglas John Buckingham | Wind operated turbine. |
| WO2006039727A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Michael Robert Des Ligneris | Shielded vertical axis turbine |
| US8154145B2 (en) | 2007-08-10 | 2012-04-10 | Gunter Krauss | Flow energy installation |
| DE102008005553A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Kießling, Jörg | Device for generating electrical energy by utilization of energy of flowing fluid in direction, has generator for generating electrical energy, and pivotably rotated rotor |
| DE102008019276A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Sahm, Marion | Flow energy concentration, at a rotor, has structured sections at the rotary circle rotating parallel to the rotor axis |
| DE102009035997A1 (en) | 2008-07-29 | 2010-05-06 | Krauss, Gunter | Flow energy plant, in particular wind turbine |
| EP2249028A3 (en) * | 2009-04-29 | 2012-09-26 | Konsumig GmbH | Fluid flow power plant |
| GB2472660A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-16 | Cross Flow Energy Company Ltd | Vertical axis wind or water turbine shield shape. |
| WO2011018651A2 (en) | 2009-08-10 | 2011-02-17 | Cross-Flow Energy Company Limited | Turbine |
| GB2472660B (en) * | 2009-08-10 | 2013-08-07 | Cross Flow Energy Company Ltd | Turbine |
| US10233901B2 (en) | 2009-08-10 | 2019-03-19 | Cross-Flow Energy Company Limited | Turbine for capturing energy from a fluid flow |
| DE102009040467A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Barczak, Roza | Device in the manner of a wind turbine |
| DE102011014476B4 (en) * | 2011-01-14 | 2016-03-10 | Thomas R. Class | wind turbine |
| DE102011014476A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Thomas R. Class | Wind turbine for driving power generator in wind power plant, has wind guiding plate guiding wind and impinging at more than specified degree of rotor-circumference on rotor and over circumferential angle of specified degrees to rotor |
| DE202012001312U1 (en) | 2012-02-10 | 2013-05-13 | Volker Korrmann | Visually protected wind turbine |
| DE102012111667B4 (en) * | 2012-11-30 | 2015-07-09 | Thomas Hildebrand | Vertical wind turbine |
| DE102012111667A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Thomas Hildebrand | Vertical axis wind turbine has windshield that is rotatably arranged around on path about vertical wind rotor in horizontal direction such that wind power is generated from each vertical wing during rotation |
| FR3002786A1 (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-05 | Edie Ecocinetic | DEVICE FOR TRANSFORMING HYDROKINETIC OR AEROCINETIC ENERGY |
| WO2014132007A1 (en) | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Edie | Modular diverted-flow marine current turbine with multiple configurations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2451751A1 (en) | Cross-flow turbine with in-and outlet guides to drum rotor - has second parallel rotor and mirror image guides forming venturi arrangement | |
| DE1528824C3 (en) | Axial fluid flow machine with reversible working direction | |
| DE2632697C2 (en) | Wind power machine with a vertical axis | |
| EP0364020B1 (en) | Rotor for a wind motor | |
| DE60125172T2 (en) | ROTOR BLADE FOR A WIND POWER PLANT | |
| DE2715729C3 (en) | ||
| WO2005085633A1 (en) | Wind power engine comprising a vertical rotational axis and central deflection body | |
| EP2188524A2 (en) | Flow energy installation | |
| EP2469078B1 (en) | Wind energy hybrid rotor | |
| DE2852554A1 (en) | ROTOR FOR USE IN A FLOW MEDIUM | |
| DE2804711A1 (en) | WIND POWER MACHINE | |
| DE2851406B2 (en) | Wind turbine | |
| DE3003270C2 (en) | Wind power machine with a wind rotor that can be rotated around a vertical axis | |
| DE2850529A1 (en) | WIND-POWERED ENERGY GENERATOR | |
| WO1987007328A1 (en) | Wind force plant | |
| DE3315439C2 (en) | ||
| DE2814813A1 (en) | WIND POWER MACHINE | |
| DE2444803A1 (en) | Wind or river driven turbine - has rotor with blades having tangential inlets and shaped casing | |
| DE10125299A1 (en) | Vertikalachs wind turbine | |
| DE10340112A1 (en) | Wind power unit has vanes turning about a vertical axis with surface areas that can be altered according to the wind strength | |
| EP3969743A1 (en) | Rotor blade and wind turbine | |
| WO2011100953A2 (en) | Turbine power plant | |
| DE102010016086A1 (en) | Rotor blade for H rotor | |
| EP2920454A1 (en) | Device for utilisation of kinetic energy of a flowing medium | |
| DE2741893C3 (en) | Device for the transmission of wind power |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |