DE405113C - Windturbine mit stehender Welle - Google Patents

Description

• Windturbine mit stehender Welle. Gegenstand der Erfindung ist eine Windturbine mit stehendem Schaufelläufer, bei der der Windstrom die Schaufeln des Laufrades in ihrer Gesamtheit beaufschlagt. Während bei den bekannten Turbinen mit äußerer und zusätzlicher innerer Beaufschlagung nur ein Teil der am Läuferumfang befindlichen Schaufeln wirksam beaufschlagt wird, ist es durch die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht, alle am Anfang des Läufers befindlichen Schaufeln oder Flügel wirksam zu beaufschlagen. Zur Klarstellung .der Erfindung wird auf das Nullkreisdiagramm eines im Windstrom stehenden zylindrischen Zellenkranzes hingewiesen.
• Das Nullkreisdiagram:m eines im Windstrom stehenden Zellen- oder Leitschaufelkranzes zeigt, daß es möglich ist, bei nach außen annähernd radial auslaufenden Schaufeltangenten, den etwa auf ein Drittel des Zellenumfanges wirkenden Windstrom zum Durchtritt durch den Läufer zu zwingen und auf dem restlichen Umfangsteil w iederausströmen zu lassen. Durch Wahl der Schaufelstellung im Läufer kann dementsprechend auf eine äußere Beaufschlagung eines Teiles des Läufers eine zusätzliche innere Beaufschlagung der übrigen oder gegenüberliegenden Schaufeln folgen. Bei allen bekannten Ausbildungen dieser Art werden jedoch die Schaufeln am Umfange des Läufers nicht in ihrer Gesamtheft wirksam beaufschlagt, weil die Ausmaße des schaufelfreien Raumes dieser Ausführungen dies nicht zulassen. Statt dessen erfordern sie eine zwangweise Abführung der sich im Innern des Läufers stauenden Luftmassen, die einen Teil der im ersten Strömungsgang erzeugten Energie wieder aufzehren muß.
• Um eine erhöhte Wirkung einer Windturbine mit stehendem Läufer und Leitschaufelkranz gegenüber den bekannten Ausführungen dieser Art zu erzielen, werden erfindungsgemäß die Ausmaße der Schaufeln oder Flügel im Verhältnis zum Läuferdurchmesser derartig bemessen, daß der schaufelfreie Raum im Innern desi Läufers bzw. der Durchtrittsquerschnitt vom Austritt der von außen nach ,innen beaufschlagten Schaufeln bis zum Eintritt in die von innen nach außen zu beaufschlagenden Schaufeln so groß wird, wie dies die eintretende Luftmasse zu wirbel- und reibungsloser, also verlustfreier Weiterströmung erfordert. Zu diesem Zwecke ist erfindungsgemäß der Durchmesser des schaufellosen Raumes im Innern des Läufers gleich einer Seite des in den äußeren Radkreis des Läufers eingeschriebenen regelmäßigen Dreiecks, oder unter Berücksichtigung der Schaufelstärken oder Durchbildungsmaßnahmen, höchstens um 15 Prozent kleiner zu wählen.
• Auf der Zeichnung ist ein solcher Zellen- Kranz mit Läufer in Abb. r dargestellt, während Abb. a den Zellenkranz in seitlicher Ansicht und Abb.3 die Druckverteilung auf einen derartigen Zellenkranz, auf einen Nullkreis aufgetragen, darstellen.
• Der Windstrom c tritt auf der Seite f in den Leitschaufelkranz ein, durchströmt die Leitflächen d und die Schaufeln b des Läufers nach Maßgabe des Nulldi.agrammes (Abb. 3), im ersten Verlauf von außen nach innen und im weiterexiVerlauf von innen nach außen, und tritt auf der Seite g aus dem Leitzellenkranz wieder heraus. Die Sehne s zwischen den beiden Durchschnittspunkten der Schaulinie durch den Nullkreis, bezogen auf den äußeren Kreisdurchmesser des Läufers, ergibt dann den Durchmesser des erforderlichen schaufellosen Raumes im Innern des Läufers, der deich ist einer Seite des in den äußeren Kreis des Läufers eingeschriebenen gleichzeitigen Dreiecke.
• Das in der Abbildung gezeigte Ausführungsbeispiel besitzt verhältnismäßig viel Schaufeln, in der Praxis wird die Schaufelzahl im allgemeinen wesentlich niedriger sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Windturbine mit stehender Welle und einem im Innern des Läufers angeordneten schaufellosen Raum, durch den hindurch das Rad zusätzlich von innen nach außen beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des inneren Radkreises gleich oder höchstens 15 Prozent kleiner ist als die Seite des dem äußeren Radkreise eingeschriebenen, regelmäßigen Dreieckes.