DE20107863U1 - Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der Randwirbelbildung - Google Patents
Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der RandwirbelbildungInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Reduzierung der Randwirbelbildung ausgebildete Oberfläche für Tragflächen, insbesondere an Windmühlenflügeln, nach dem Prinzip der passiven Grenzschichtbeeinflussung.
Zur Beeinflussung der Randwirbelbildung sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise führen Boppe und Harvie, Patent-Nummer US 4382569, ein System zur Strömungsleitung mittels einer Fangvorrichtung und eines Kanals im Tragflächeninneren ein. In letzter Zeit haben sich auch die Fachhochschule Aalen und die Technische Universität Berlin intensiv mit sog. Winglets beschäftigt, vgl. http://fbm.fh-aalen.de/Diplomarbeiten/windkraft und http://lautaro.fb10.tu-berlin,de/user/michaels/proiekt3.html.
Ähnliche Resultate lassen sich auch durch die Ausrüstung etwa des letzten Fünftels einer Tragfläche (1) mit geeignet geformten, schuppenartig im Versatz angeordneten Erhebungen (6) erzielen. Es gelten dann die Betrachtungen über Grenzschichten, vgl. z.B. Käppeli, Strömungslehre und Strömungsmaschinen; 5. Auflage, Thun, Frankfurt am Main; 1987. Der Effekt wird erfindungsgemäß also dadurch erzielt, dass eine energiereichere, turbulente Grenzschicht im Bereich verstärkt auftretender Strömungsablösungen (5) erzeugt und deshalb der Energieverlust durch Randumströmungsablösungen (3) verringert wird.
Durch nachträgliche Aufbringung der Oberfläche an Windenergiekonvertern lässt sich die Effizienz der Anlagen wesentlich steigern, insbesondere da nur die relativ langsamen Windgeschwindigkeiten von i.d.R. bis zu 15 Meter/Sekunde zur Stromerzeugung genutzt werden können.
Eine vorteilhafte Wirkung der Oberfläche besteht auch darin, dass die beschriebenen Erhebungen bei niedrigen Windgeschwindigkeiten die auf die Tragfläche wirkenden Kräfte reduzieren und bei hohen Windgeschwindigkeiten eine bremsende Wirkung entfalten. Diese ist als zusätzliche Sturmbremse bei Windmühlen erwünscht.
Die Oberfläche kann bei allen Windenergiekonvertern nachträglich beispielsweise mittels einer erfindungsgemäß strukturierten Folie aufgebracht werden. Besser eignet sich vermutlich die Anbringung der Oberfläche bei der Produktion. Dies könnte unter Verwendung der vorhandenen Werkzeuge und Formen so bewerkstelligt werden, dass eine Aluminiumform sehr dünn ausgeführt wird und in eine bestehende Form eingebracht wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Strömungen an Tragflächen in Draufsicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Strömungen an Tragflächen in Frontansicht,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Erhebung mit Querschnitten und
Fig. 4 die Zueinanderordnung mehrerer Erhebungen, Lage gemäß Fig. 3.
Bezugszeichenliste:
1 = Tragfläche
2 = Strömungsrichtung
3 = Randwirbel
4 = Strömung an der Tragfläche vom Überdruck- zum Unterdruckbereich
5 = Bereich verstärkter Tendenz zur Strömungsablösung
6 = Erhebung
Claims (3)
1. Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der Randwirbelbildung, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne, schuppenartig im Versatz angeordnete, geeignet geformte Erhebungen (6) im Bereich der Tragflächenenden (5) unter- und oberseitig angebracht sind.
2. Oberfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) bezogen auf das Tragflächenprofil und die zu erwartenden Umgebungsbedingungen (z. B. die durchschnittliche Windgeschwindigkeit am Standort eines Windenergiekonverters) nach bekannten strömungsmechanischen Zusammenhängen optimiert sind.
3. Oberfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Höhe zu Länge einer Erhebung (6) etwa 1 : 5 beträgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20107863U DE20107863U1 (de) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der Randwirbelbildung |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE20107863U DE20107863U1 (de) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der Randwirbelbildung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20107863U1 true DE20107863U1 (de) | 2001-10-25 |
Family
ID=7956696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20107863U Expired - Lifetime DE20107863U1 (de) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Oberfläche einer Tragfläche zur Reduzierung der Randwirbelbildung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20107863U1 (de) |
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-
2001
- 2001-05-10 DE DE20107863U patent/DE20107863U1/de not_active Expired - Lifetime
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