MX2009000739A - Dispositivos de deflexion de flujo y metodo para maquinas de captura de energia. - Google Patents

Abstract

El flujo de fluidos en las máquinas de captura de energía es crucial para determinar la cantidad de energía extraída, particularmente en el campo de los recursos de energía renovables. La presente invención describe dispositivos y métodos para aplicar la física del flujo a las máquinas de captura de energía, más comúnmente las turbinas de agua y viento, mediante mejorar el flujo en el componente de captura de energía por la colocación apropiada de varios objetos llamados dispositivos de deflexión del flujo (FDD). Los FDDs pueden hacer una mejora altamente significante en la salida de energía.

Description

DISPOSITIVOS DE DEFLEXIÓN DE FLUJO Y MÉTODO PARA MÁQUINAS DE CAPTURA DE ENERGÍA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a dispositivos y métodos para mejorar el funcionamiento de las máquinas de captura de energía.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Definiciones y abreviaciones: El Dispositivo de Deflexión de Flujo (FDD, por sus siglas en inglés) es cualquier objeto que afecta el flujo en una máquina de captura de energía. Dado que muchos de los modelos mostrados posteriormente en esta descripción involucran el viento, el término Dispositivo de Deflexión de Viento (WDD, por sus siglas en inglés) también puede usarse para el caso específico del flujo del viento. Los mismos principios aplican para ambos términos. Los términos para los diferentes fluidos tales como aire, viento, agua, líquido, gas, etc. son todos intercambiables en los términos de la dinámica del fluido para una gran extensión y se consideran intercambiables en esta patente. Incluso aunque la palabra "fluido" comúnmente se asocia con agua, se usa técnicamente para referirse a líquidos y gases.

Los términos "funcionalmente adyacente", "funcionalmente contiguo", etc., indican que una estructura tiene un efecto funcional medible, positivo en el flujo en el objeto blanco o turbina. Un FDD tiene que tener dicho efecto para ser llamado un FDD.

Un FDD es fácil para conceptuar en su forma ideal como una estructura en forma de anillo, pero el anillo completo no siempre es necesario o deseable. Un FDD interrumpido significa que el FDD de cualquier forma, tal como un anillo, tiene áreas de discontinuidad - por ejemplo para permitir la liberación del aire a alta presión en huracanes. Un FDD incompleto significa que la estructura no puede hacer una forma completa o anillo - por ejemplo, si la turbina solamente señala en una dirección, no existe una necesidad de ciertas clases de FDD para circundar la turbina - o puede tener un patrón de diseño que es incompleto, por ejemplo, parcialmente ahuecado. No se han podido encontrar en el arte previo ningún ejemplo de FDDs incompletos o interrumpidos.

Por "anillo" o "anillo parcial", se indica usualmente una porción circular o todo de un arreglo circular alrededor de un centro pero también incluye estructuras con partes derechas o bordes. Por ejemplo, un cuadrado circundando una torre de viento puede referirse como un "anillo" en esta aplicación, incluso si solamente parcialmente "circunda" la torre. En algunos casos, se usará el término "no anillo" para enfatizar el punto que un cerco parcial puede ocurrir con muchos objetos no circulares, porque, con giros en los bordes, podría formar un anillo - una estructura circundante.

Una "forma perfilada" u "hoja perfilada" significa que las funciones de forma para mejorar el flujo del fluido basado en su superficie, como si tuviera espesor mínimo y el espesor está solamente presente para mantener su forma en lugar. Es por definición ahuecado. No se han encontrado ejemplos de hojas perfiladas en el arte previo.

Es importante enfatizar que la presente invención de un FDD NO es un tubo Venturi (ver la Figura 76). Un tubo Venturi tiene una abertura, constricción y una abertura en el extremo. Los bordes y el resto de la estructura son de poco interés en el caso de un tubo Venturi. Algunas patentes del arte previo que hacen uso de "cubierta" para circundar una turbina de viento son realmente los tubos Venturi o grandes colectores y difusores. La presente invención difiere de ellos en cualquiera de varias formas, los más comunes siendo que la forma de los bordes sobresalientes son importante en la presente invención pero no en un tubo Venturi, que el tamaño del tubo Venturi es usualmente grande en la dirección del flujo, comúnmente más grande que la turbina y altamente dependiente de la cantidad del flujo directamente capturado puesto que de un FDD puede ser mucho menor y la forma puede dirigir el flujo más allá de su tamaño, y que los efectos de la presente invención se basan en la circulación de flujo y los principios de la física tales como la ecuación Navier Stokes más que justo el uso del principio de Bernoulli en el tubo Venturi. Las cubiertas son bien conocidas en la industria de las aeronaves, en donde circundan las aspas y el motor. Dado que la presente invención es definitivamente un avance en la idea de circundar ambas estructuras completamente, se usa la palabra "cubierta" para referirse a las estructuras circundantes del arte previo que son usualmente grandes, tienen bordes sobresalientes cortantes y que tienen un colector y/o difusor obvio, puesto que la presente invención usa el término "anillo circundante" para indicar al menos un cerco parcial de una máquina de captura de energía con una forma aerodinámica que no es un mero tubo Venturi. Todos los usos de FDD o WDD en esta invención excluyen un tubo Venturi.

El término "eje x" se usa primeramente para establecer una orientación, de manera que no es necesariamente paralela al plano de la tierra. Los ejes y y z son perpendiculares y el eje x y por convención, el eje y es vertical pero aquí puede referirse a una orientación perpendicular al eje x.

Se hará referencia a los diferentes tamaños de las turbinas de viento. Existen dos tipos generales de mercados de turbina de viento: viento grande y pequeño. El viento grande se refiere para usar el tamaño de las turbinas con diámetros de aspas de aproximadamente 30-100 metros y viento pequeño a turbinas que pueden ser para uso privado y algunas veces un uso de utilidad a menor escala de aproximadamente 2-10 metros. Las turbinas de tamaño mediano son aproximadamente de 10-30 metros. Las distinciones son útiles posteriormente en la explicación de las invenciones que son prácticamente apropiadas para diferentes tamaños de turbinas.

Un problema de las turbinas del arte real es la falla para operar en bajas velocidades. La presente invención proporciona dispositivos y métodos para dirigir este problema y al mismo tiempo mejora la captura de energía a mayores velocidades.

Existe una necesidad ampliamente reconocida para y sería altamente ventajoso tener, un método más eficiente y más barato de obtener energía del viento y otros flujos de fluido.

Similarmente, las máquinas que obtienen energía de los flujos del fluido también operan mínimamente en bajas velocidades y solamente capturan una parte de la energía en el fluido.

Se define el "componente de captura de energía" de una máquina de captura de energía como la parte que recibe la energía, tal como las aspas de una turbina. Esto excluiría claramente el alojamiento y el generador. También significa aquí para excluir, por ejemplo, una barra que sujeta las aspas pero que se mueve con ellas, porque la barra no es la parte que recibe la energía.

Se necesita proporcionar algún antecedente en la dinámica de los fluidos, dado que se divulgarán objetos como alas y alas.

Una "cuerda" es la línea recta extendiéndose desde el borde sobresaliente al borde de salida del ala. El "ángulo de ataque" es el ángulo entre la dirección de flujo y la cuerda. El flujo del fluido primero golpea el "borde sobresaliente" de un ala y por último contacta el "borde de salida". Las alas usadas equivalentemente en este documento con los términos "hoja" y "ala" reducen la presión e incrementan la velocidad en el área en donde el ala se "arquea" (más grueso arriba o abajo de la cuerda) o inclinada hacia el flujo de aire. En el ejemplo usual de un ala de un aeroplano, la presión reducida y la velocidad incrementada es superior a la del ala. Algunas de estas formas se ilustran en la Figura 77.

Se usa en este documento un "ala" o "forma de ala" como incluyendo cualquiera los siguientes subconjuntos: forma de ala interrumpida, forma de ala parcial, forma de ala perfilada, forma de ala hueca, forma de ala incompleta. En algunos casos un FDD de circulación también se incluye.

El efecto Coanda es la tendencia de fluido para adherir a las superficies curveadas a medida que el flujo pasa. La presente invención usa este principio para dirigir el flujo del fluido en asociación con los FDDs y las turbinas.

Generalmente, el borde de salida de un ala es en donde los vórtices ocurren como se encuentran los flujos del fluido interrumpido. Esto es malo para las máquinas de captura de energía, dado que en estos puntos, la velocidad de flujo puede ser negativa. Parte del objetivo de los FDDs es reducir estos vórtices en el área de las aspas u otros mecanismos de captura de energía y para dirigir la velocidad positiva a una posición precisa. Este posicionamiento preciso para varios tipos de FDD es una característica innovadora de la presente invención.

El incremento del ángulo de ataque resulta en la separación del flujo como las partículas del fluido no siguen más el contorno del ala. Así en general un ángulo grande de ataque resulta en la liberación de las partículas del fluido de cercanía al ala. Esto puede ser malo para los aeroplanos en ángulos grandes de ataque, pero uno de los puntos innovadores de la presente invención es que pueden ser muy buenos para las máquinas de captura de energía grandes. La manipulación del ángulo de ataque y la distancia del objeto de captura de energía, tal como las aspas puede hacer una gran diferencia en la energía capturada en puntos específicos.

"Aspas" algunas veces se usa intercambiablemente con "componente de captura de energía" aunque las aspas son realmente un subconjunto de componentes de captura de energía de máquinas de captura de energía. Otro ejemplo de un componente de captura de energía sería una rueda de álabe, Una forma cónica se considera un subconjunto de una forma cóncava para los propósitos de esta invención.

Los tipos de flujo pueden ser laminares o turbulentos en la capa limitante adyacente a un ala. El flujo laminar resulta en la disminución de las moléculas de fluido mediante crear una red sobre las partículas arriba de las mismas. En el flujo turbulento, las moléculas de fluido cercanas al ala se mueven más rápido porque se mezclan con el fluido que fluye más rápido arriba. Una de las innovaciones de la presente invención es el esfuerzo del flujo del fluido para circundar los anillos.

Se ha reconocido que existen dos componentes del comportamiento del aire cerca de un ala, un efecto obstáculo (basado mayormente en forzar el aire para tomar una ruta diferencial como se explica por el principio Bernoulli - Figura 74) y un efecto de circulación (de incremento de la velocidad del aire arriba del ala debido a las diferencias de presión inducidas por la forma del ala y por el comportamiento de las partículas de aire, como se explica por tanto el principio Bernouille, el principio Kutta y la ecuación Navier Stokes - Figura 75). (Esta discusión es simplificar un número de principios aerodinámicos para la fabricación de un punto). Estos son relevantes dado que la presente invención es la primera para aplicar claramente la distinción entre las dos en las máquinas de captura de energía. El efecto de obstáculo es comúnmente dependiente del tamaño del obstáculo; el efecto de circulación es mayormente dependiente de la forma presentada en el fluido entrante. Ambos ocurren en cualquier FDD. Se usan los términos "FDD interno" para referirse a un FDD más pequeño de turbina que aplica mayormente un efecto de circulación a las aspas u otro componente de captura de energía y el "FDD externo" para referirse a una estructura de tipo obstáculo más grande, cuando los FDDs tienen un eje central en relación con una dirección de eje X del flujo. Los términos "interno" y "externo" pueden usarse incluso si solamente uno está presente. Ambos tipos pueden referirse como el "rollo grande" y el "rollo pequeño" como generalmente serán de forma de anillo, pero también pueden ser un anillo parcial. En resumen, se refieren a un FDD externo = rollo externo = obstáculo ó FDD de obstrucción y FDD interno = rollo interno = FDD de circulación = forma como hoja interna como grupos de conceptos sinónimos.

Ninguna aplicación del efecto del flujo del aire y otros FDDs se ha hecho por grandes turbinas de viento.

Algo de trabajo se ha hecho en el uso de estructuras cerca de las turbinas de viento pequeñas y se distinguirá que se ha patentado antes como básicamente tubos Venturi de la presente invención. Dichas patentes previas básicamente involucran el uso de un colector en la entrada y/o un difusor en la salida. Eso se puede observar en las Figuras 63-69. Es bien conocido que estrechar un flujo de fluido resulta en mayor velocidad. Esto NO es la presente invención, aunque ese concepto tiene alguna aplicación en este documento.

Las Patentes FR2857063 y WO2004099607, básicamente la misma patente, como se muestra en la Figura 667m son lo más cercano al uso de la presente invención de los FDD cercanos a las turbinas de viento pequeñas. Existe un número de puntos cruciales de diferencia: (1) Sus patentes establecen que las aspas deben estar en el centro de la cubierta. Nuestros datos muestran que es raramente verdadero. El centro o la mitad es raramente la mejor ubicación, pero esto es lo que reclaman. (2) La estructura 13 en sus diagramas muestra estructuras de soporte interior que se unen a un cubo en el frente de las aspas. La presente invención, en contraste, trabaja también con turbinas que tienen las aspas en el frente del cubo. Esto es una desventaja para hacer las estructuras de soporte grandes y colocar las estructuras de soporte interiormente y en el frente de las aspas porque ellas interfieren con el movimiento del viento. (3) Además, la presente invención no requiere estructuras de soporte que separen la cubierta de las aspas. (4) Sus patentes muestran su ala cubriendo medio cuerpo del generador de turbina. La presente invención evita que, en esa extensión, su ala simplemente esté funcionando como un tubo Venturi. De hecho, ellos establecen explícitamente que desean crear un efecto Venturi. (5) Sus patentes son auto-contradictorias. Ellos colocan las aspas lejos desde el borde sobresaliente, pero establecen que deberán colocarlas ascendentes de las fuerzas hidrodinámicas. "La turbina se monta en un eje rotacional que se localiza ascendente del centro de las fuerzas aerodinámicas resultantes generadas en la cubierta, por el ala axial, en la dirección del viento". La descripción de la ubicación es adicionalmente vaga. "Centro de fuerzas" es indefinible. Además, no hay preocupación acerca de las fuerzas en la cubierta pero en la turbina. (6) Ellos describen solamente una hélice completa. La presente invención también permite las estructuras interrumpidas e incompletas, particularmente para lidiar con los altos vientos. (7) WO2004099607 se refiere a su invención como una "cubierta circular de difusión" en la cual el objeto es para incrementar la velocidad mediante difundir el viento - el otro lado de un tubo de colección. No es deflexión del flujo.

Los datos muestran claramente que la ascensión de las "fuerzas hidrodinámicas" no es una buena ubicación. La ubicación en X = .4 metros en la tabla posterior no ayuda proporcionalmente. Aquí, 0.00 es el borde sobresaliente. Estos datos muestran las variaciones del porcentaje en la salida de energía en 10 metros por viento por segundo con diferentes diámetros del aspa Din con una ala NACA 4448 de .6 metros de longitud de cuerda en diferentes ángulos de ataque, de manera que la posición ideal, la cual varía en diferentes ángulos de ataque es entre .25 a .45 de la longitud de cuerda - no ascendente que es aproximadamente la más efectiva, la proporción óptima de la ubicación de la aspa para la longitud de la cuerda es .25. Como se observará posteriormente, la ubicación óptima depende de la forma.

Un artículo por H. Grassman et al. en 2003 describe el uso de una cubierta con aspas. El diámetro del aspa fue .56 y la cubierta fue 1.1 metros en longitud. La cubierta colecta y se estrecha sin atención pagada a la velocidad como una función de la ubicación el aspa, pero más de la velocidad como si fuera simplemente acelerada desde un tubo Venturi. En otro artículo establecen el modelo de una cubierta siendo localizada 1.3 veces el radio de la hélice desde el eje de la hélice y en otra parte dicen que un gran espacio entre la cubierta y las aspas es obligatorio. Esto prueba que trabajan simplemente con un efecto Venturi de tipo Bernoulli o al menos una diferente invención, porque las invenciones incrementan el flujo en forma desproporciona! en el rango cercano al FDD (como se muestra en las Figuras 58, 59, 60 y 61 ), más que un incremento global en la velocidad, que es típica de un tubo Venturi. Cuando no hablan acerca de la yuxtaposición a una ala para la turbina, ellos hablan acerca de solamente un lado vencido en el ala y que uno confrontando la turbina - en otras palabras, un tubo Ventura con una profundidad sólida. Nuestras formas de hoja FDD usan tanto cámaras superiores (internas) e inferiores (externas) para ser completamente efectivas en la circulación del aire. Otro objetivo es que las aspas que ellos usan son todas pequeñas, menos que 2 metros en diámetro. El tamaño de su estructura es impractica para la mayoría de los usos. Ellos no tienen forma de tratar con la velocidad extremadamente alta creada en los altos vientos. Ellos dicen que su trabajo es un resultado de una patente de Grumman. Nuestro propósito es que la Patente Estadounidense 4075500, que es definitivamente un tipo de tubo Venturo de cubierta como ya se describió.

Otro arte previo llega desde las solicitudes de patente anteriores del inventor. El PCT IL07/000003 titulado "Conversión of Ocean Wave Energy into Electrical Power" (Figuras 70-73) contiene investigaciones con respecto al uso de FDDs con turbinas en la superficie de las ondas del océano, los FDDs que afectan las características de onda, los FDDs adyacentes a las ruedas de álabe y en general a las reivindicaciones relacionadas con los FDDs.

La patente describe el uso de un FDD de onda local para acelerar la velocidad de la onda en la rueda de álabe de superficie y un juego de dos FDDs como rampa básicamente horizontal para cada estructura vertical que se unen para formar un borde sobresaliente que confronta la onda venidera que se inclina ascendentemente a un punto que no permite que las ondas se rompan en ellas. En el contexto de una explotación de energía, se forma básicamente una estructura de tipo obstrucción que acelera la onda en una base global, además de su efecto en la altura de la onda arriba de la superficie del agua. Estas dos estructuras también se describen como siendo útiles con otros métodos de captura de energía en el agua. El FDD local generalmente es una ubicación fijada con respecto al componente de captura de energía, considerando que la rampa FDD es generalmente intentada par ajustar la posición de conformidad con las condiciones de onda. El FDD local se intenta que sea como ala o como alas y se ubique inferior para funcionalmente continuar con y paralelo al eje de las ruedas de álabe.

Los dos tipos de dispositivos también se aplican a una captura de onda bajo el agua. La rampa FDD también se aplica a los dispositivos de captura de energía de boya.

La rampa es ventajosa en dos formas: agrega energía cinética al área de las ruedas de álabe de la superficie por un efecto obstructivo para el flujo de agua y permite la mejor captura de energía cinética existente mediante revelar la altura verdadera de la onda.

Tampoco el FDD de onda es en forma de anillo. La rampa FDD puede unirse a una estructura de soporte o una estructura de soporte separada. EL FDD local puede unirse al aparato de generación de la superficie o a uno separado.

El PCT también describe una pila de ruedas de álabe bajo el agua con campanas que inclina el flujo a uno arriba. El PCT no describe un número de innovaciones descritas en la presente invención, tal como formas perfiladas, ángulos de ataque, métodos de cálculo, uso de aspas y muchas otras.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De conformidad con |a presente invención se proporcionan varios dispositivos y métodos para mejorar la producción de la energía eléctrica de la energía del viento.

Las varias invenciones descritas en este documento pueden hacerse para trabajar juntas en diferentes modalidades y situaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describe en este documento, por medio de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos que la acompañan en donde: La Figura 1 es una torre de viento grande con dos anillos.

La Figura 2 es una estructura anillada circundando una torre de viento.

La Figura 3 es una ilustración del principio Bernoulli en un FDD en una torre de viento.

La Figura 4 es un FDD incompleto curveado.

La Figura 5 es una torre de viento hecho de vigas con un FDD.

La Figura 6 es una fotografía de mecanismos de liberación de presión.

La Figura 7 es una fotografía de tres configuraciones de turbina de viento grandes FDD.

La Figura 8 es una fotografía desplegada en pantalla de un programa de computadora de modelado del fluido.

La Figura 9 es un esquema de la apariencia de simulación modelada en computadora.

La Figura 10 es una fotografía de la discretización del modelado de la computadora.

La Figura 11 es una ilustración de los parámetros del modelado de computadora con una turbina de viento grande.

La Figura 12 ilustra los resultados del modelado de computadora de las rutas de partículas de aire alrededor de un FDD.

La Figura 13 es un esquema de las áreas de mayor aceleración que afectan parte del área alcanzada por las aspas.

La Figura 14 es un modelo de computadora del efecto del diámetro interno en la velocidad del viento.

La Figura 15 es una continuación de la Figura 14.

La Figura 16 es un modelo de computadora del efecto de la forma WDD en la velocidad del viento.

La Figura 17 es un modelo de computadora del efecto del tamaño WDD en la velocidad del viento.

La Figura 18 es una modelo de computadora del efecto del ángulo de inclinación WDD en la velocidad del viento.

La Figura 19 es una ilustración de los métodos de construcción de un WDD externo.

La Figura 20 es una ilustración de un FDD interno agregado a un armazón FDD externo.

La Figura 21 es una fotografía en 3D de un FDD interno.

La Figura 22 es una ilustración de un FDD interno en forma de ala.

La Figura 23 es un modelo de computadora del efecto de la forma de rollo interno en la velocidad del viento.

La Figura 24 es una fotografía en 3D de los rollos interno y externo.

La Figura 25 es una ilustración de un FDD interno no unido a la torre.

La Figura 26 es una ilustración del FDD interno unido a la torre.

La Figura 27 es una ilustración del FDD interno unido a ambos la torre y a una estructura circundante, ya sea el FDD externo o el piso.

La Figura 28 es un modelo de computadora del efecto de una esfera en la velocidad del viento.

La Figura 29 es una gráfica de velocidad que compra una hoja y una esfera.

La Figura 30 es un modelo de computadora del efecto de una forma de esfera más grande en la velocidad del viento.

La Figura 31 ilustra dos casos de FDDs perfilados.

La Figura 32 es modelo de computadora del efecto de una forma de media hoja gruesa perfilada en la velocidad del viento.

La Figura 33 es una estructura FDD grande perfilada.

La Figura 34 es una vista superior de una torre de viento y FDDs.

La Figura 35 muestra el efecto de bloquear parcialmente una turbina de viento.

La Figura 36 es un FDD cuya vista superior es básicamente rectangular.

La Figura 37 muestra las partes de un FDD de viento pequeño.

La Figura 38 muestra una construcción de los sitios de liberación.

La Figura 39 muestra la construcción de un anillo circundante alrededor de una turbina de viento pequeña.

La Figura 40 muestra un FDD central en una turbina de viento pequeña.

La Figura 41 es un diseño de doble hélice.

La Figura 42 es una fotografía de la geometría de un ala inclinada en un anillo circundante.

La Figura 43 es un diagrama de flujo del flujo turbulento y laminar.

La Figura 44 es un diagrama de un método para reforzar el flujo turbulento.

La Figura 45 es una fotografía de dos modelos de hoja perfilada.

La Figura 46 es una fotografía de algunas variantes de Hoja Farb.

La Figura 47 es una fotografía de dos diagramas de flujo de las hojas perfiladas.

La Figura 48 es un diagrama de flujo de una hoja Fab.

La Figura 49 es un diagrama de aspas de turbina adaptadas a la presente invención.

La Figura 50 es un diagrama de aspas de turbina con adaptaciones para un anillo circundante en el extremo.

La Figura 51 es un modelo de un ensamble de torre de turbina de viento pequeña.

La Figura 52 es un diagrama de una torre de viento unida a una bomba hidráulica.

La Figura 53 es una fotografía de una torre de viento retráctil.

La Figura 54 es un modelo en 3D de una cascada de FDD interno.

La Figura 55 es un modelo de computadora del efecto de una cascada de FDD interno cercanamente en racimo en la velocidad del viento.

La Figura 56 muestra el concepto de agregar velocidades de flujo para hacer un mapa de flujo.

La Figura 57 es una fotografía de la relación de las velocidades de flujo para la forma de aspa.

La Figura 58 es una distribución de velocidad radial para un perfil de hoja 4448.

La Figura 59 es una distribución de velocidad radial para una hoja Farb.

La Figura 60 es una gráfica de velocidad por la posición radial para varios FDDs.

La Figura 61 es una gráfica de salida de energía por la posición radial para varios FDDs.

La Figura 62 es una fotografía de una turbina de eje vertical.

La Figura 63 es una fotografía del arte previo.

La Figura 64 es una fotografía del arte previo.

La Figura 65 es una fotografía del arte previo.

La Figura 66 es una fotografía del arte previo.

La Figura 67 es una fotografía del arte previo.

La Figura 68 es una fotografía del arte previo.

La Figura 69 es una fotografía del arte previo.

La Figura 70 es una fotografía del arte previo.

La Figura 71 es una fotografía del arte previo.

La Figura 72 es una fotografía del arte previo.

La Figura 73 es una fotografía del arte previo.

La Figura 74 muestra el principio de Bernoulli.

La Figura 75 muestra la ecuación Navier Stokes.

La Figura 76 muestra un tubo Venturi. Figura 77 muestra fotografías de alas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es de una serie de dispositivos y métodos que afectan el flujo en una máquina de captura de energía de cualquier tipo.

La presente invención exitosamente se dirige a los defectos de las configuraciones de viento actualmente conocidas y otras configuraciones de turbina mediante agregar una estructura FDD, con un eje x o un eje y, dependiendo del tamaño de la turbina y el efecto deseado, funcionalmente adyacente a las aspas de la turbina. Una estructura como ala causa que el principio Bernoulli tome efecto mediante incrementar la velocidad de los flujos de aire superiores a la curvatura de un ala. Esta mayor velocidad incrementa la velocidad del fluido a la turbina. Este y otros usos de formas causan las ecuaciones Navier Stokes y los efectos Coanda se llevan a cabo en la circulación de las partículas de fluido.

La mayoría de las ilustraciones de los conceptos de este documento usan la turbina de viendo de aspa de hélice como un modelo, porque es el tipo más común de turbina de energía renovable, pero los conceptos mostrados en este documento aplican a las otras turbinas, otros tipos de turbinas de viento y otros medios de flujo al lado del ala. Una ilustración de una no excluye a la otra.

La Figura 1 ilustra el concepto de alterar el flujo en las aspas (1) de una turbina de viento grande mediante usar una estructura FDD (3) que no circunda las aspas. Otro medio de definición es que el FDD tiene una orientación de eje y en donde el flujo del fluido está en un eje x. El FDD circunda la torre de viento (2) o en otras modalidades, la estructura de soporte de una máquina de captura de energía. También puede definirse como teniendo un eje central que es perpendicular a la dirección del flujo o que el diámetro de la estructura es paralelo a la superficie de la tierra. La razón para este concepto es practicabilidad. Las grandes turbinas son comúnmente 80 metros en diámetro y giran en el eje de la torre de viento. Sería difícil construir y coordinar un anillo circundante de 80 metros de diámetro para dicha estructura de movimiento grande - aunque haciendo esto se incluye en la patente actual porque puede hacerse. También sería posible y esto es parte de la presente invención, construir un FDD de movimiento alrededor de la torre para coordinarlo con la orientación de la aspa. La vista frontal en la figura muestra un FDD inferior para las aspas de una turbina siendo posicionadas inferiores a, en continuidad funcional a y fuera del perímetro de las aspas en una turbina de viento. (El término "inferior a" se usa para orientar al lector, pero ninguna estructura en un ángulo recto al plano de las aspas en cualquier lado u orientación superior se incluye en la invención. Además, como se observará, pueden ser inferiores para el centro de las aspas pero realmente bloqueando parte de las mismas). La ubicación fuera del perímetro es obviamente necesaria, dependiendo de la distancia del FDD para la torre, en una turbina giratoria para prevenir la colisión del FDD y las aspas. Una turbina de no movimiento se describirá posteriormente y claramente no requerirá un anillo alrededor del centro de la turbina pero un anillo parcial u otra estructura con un eje no perpendicular a la dirección del flujo puede ser posible.

En otras modalidades, la sustancia de flujo puede ser cualquier fluido más que el viento.

En otras modalidades, el FDD puede estar en cualquier lado de las aspas, esto es simplemente lo más práctico porque es fácilmente adaptado en la torre de viento central. Pero el FDD no necesita necesariamente ser conectado a la torre. Podría estar en una estructura separada en otra modalidad. Adicionalmente, el FDD en otra modalidad, puede ser menos de un rollo de 360 grados. Ese rollo de menos de 360 grados también puede girar hacia el viento alrededor de la torre de viento o máquina de captura de energía si la turbina de viento gira hacia el viento. La figura aquí muestra el ideal. Además, un propietario de turbina puede decidir que es económicamente práctico para erigir el FDD solamente en un lado, en donde el flujo del fluido consistentemente llega. Ese FDD también se incluye en la presente invención.

En varias modalidades, la forma de torre de viento puede variar y los medios de unión de la estructura FDD variarían por consiguiente. El método de ajuste de la forma del FDD para crear la continuidad funcional para las aspas de la turbina y/o para evitar contactar las partes de movimiento de la turbina es parte de la presente invención.

El FDD puede ser en forma de ala. Una estructura en forma de ala se define como una estructura con una curvatura superior y la curvatura superior se coloca confrontando el perímetro del plano de la operación de las aspas.

El FDD como se muestra puede ser cualquiera muy grande y para crear primeramente un obstáculo o efecto de obstrucción o pequeño y crear primeramente un efecto de circulación local. La yuxtaposición de solo uno para el componente de captura de energía es una innovación de la presente invención y así es el uso de al menos dos con la misma máquina de captura de energía. Si existen dos del mismo tipo, se referirá a ellas como una cascada. Si existen dos de diferentes tipos, como se describirán, ese acto primeramente en el principio de obstruir el flujo del fluido o en el principio de circular localmente el flujo del fluido, se referirá al tipo generalmente más largo como un obstáculo u otro rollo y el generalmente más pequeño como una circulación o rollo interno. La presente invención describe el uso del obstáculo o rollo de circulación individualmente con la máquina de captura de energía o el uso de la menos uno de los dos tipos juntos o el uso de al menos dos, fuera de uno de los dos tipos, juntos. En general, el rollo de obstáculo será distinguido por un gran volumen interno, real o proyectado. En general, el obstáculo FDD funciona mejor si presenta una superficie convexa al flujo del fluido y las funciones de FDD de circulación mejor si presenta un ala o superficie como ala para el flujo del fluido.

El FDD de menos de 360 grados puede, en una modalidad, sincronizarse con la dirección del viento y la posición de las aspas usando un sensor de dirección del viento y mecanismo de control. Ese sensor de viento puede ser el mismo que el que usa la turbina de viento. Los dispositivos y métodos de sincronización del ala para la turbina de viento son partes de la presente invención.

La Figura 24 es una vista en tercera dimensión de la Figura 1 con partes similarmente numeradas.

La sección inferior de la Figura 1 se ¡lustra en mayor detalle en la Figura 2. La Figura 2, que muestra las formas de construir un FDD alrededor de una turbina de viento, sería idealmente construida en una manera modular, la figura muestra los elementos esenciales. El interior de las líneas punteadas, la parte (5) representa la torre de ciento central mostrada en este documento como circular. Las líneas punteadas representan medios para unir la torre de viento al FDD, parte (10). Dichos medios podrían incluir tornillos, bandas, soportes, tuercas y así sucesivamente. En esta modalidad, una media ala convexa (10) completamente circula la torre de viento. En efecto, existe un ala completa con una abertura en el centro - útil para accesar al exterior de la torre de viento. En otras modalidades, un "ala completa" - definida como un ala cuyos bordes sobresalientes y de salida no se separan en el centro - se proporciona. Las partes (8), en líneas punteadas, representan los medios de unión de las alas a la torre directamente o para los anillos que circulan y se aprietan alrededor de la torre. Las partes (11) en líneas punteadas representan los medios de unión en diferentes niveles. Otras modalidades pueden usar diferentes medios de unión y pueden aleatorizarse usando el principio de tomar un FDD y colocarlo funcionalmente contiguo a las aspas. Al menos un nivel de medios de unión se requiere. Es recomendado que al menos tres diferentes niveles horizontales de unión se usen, si el FDD se une solamente a la torre para prevenir al FDD de moverse de arriba abajo. La parte (7) representa los medios de conectar el FDD al piso. La parte (9) muestra los medios de unión en el FDD para la estructura de soporte.

La modalidad ideal del FDD mostrado en este documento es de peso ligero, hueco y plástico o de metal. En algunas modalidades, et FDD puede ser sólido. En algunas modalidades, el FDD puede tener un armazón rígido conectado por material tenso tal como nylon o Kevlar. En la presente invención, cualquier material flexible, incluso hoja metálica gruesa, se incluye en el término "material tenso". En algunas modalidades, el soporte vertical interno del ala no es crucial y el ala no tendría cualquier área totalmente encerrada.

Las partes (9) y (6) ilustran los medios de unión del ala en un juego de modalidades. Las partes (9), los cuadrados pequeños representan los puntos de unión que son parte del FDD. Un medio de soporte puede unirse a ellos. Dichos medios de soporte podrían ser cualquier material apropiado, tal como cuerda, nylon, plástico o metal y pueden apretarse, sujetarse o unirse fijamente. Las partes (6), los pequeños círculos, representan los puntos de unión a la torre de viento directamente o indirectamente a través de una banda circulante en una modalidad. Dicha banda, en una modalidad tendría múltiples sitios para colocar os clavos o tornillos para unirla a la torre de viento (u otra).

En una modalidad, las partes (9) y (11 ) y los medios de unión similares necesitan tener mínimos si cualquier extensión desde la torre de viento. Es la modalidad ideal tener un espacio porque es más ligero y permite el acceso más fácil a la torre de viento.

La extensión del FDD deberá ser idealmente tal que la mayoría de la ruta de las aspas o componente de captura de energía es superior al nivel superior del FDD.

La Figura 3 ilustra como la presente invención, en una de sus muchas modalidades, en este documento de un FDD de obstáculo trabaja. De conformidad con el principio de Bernoulli, la velocidad del aire incrementa superior al ala (13) mostrada en este documento en la sección transversal. La Figura 3 muestra el aire llegando desde la izquierda, acelerando sorne la estructura del ala impartiendo mayor fuerza al aspa (12) superior al ala. Las aspas (12) se muestran en este documento como interior y superior para el borde más interno (14) de dicho FDD. La razón es que ese espacio se requiere para la aceleración del viento sobre el FDD de obstáculo como ala.

En cualquiera que sea la forma o la modalidad, la invención fiablemente tiene las piezas que pueden producirse en piezas modulares pequeñas que fácilmente se unen juntas.

La Figura 4 ilustra una modalidad de un ala FDD que puede moverse en sincronización con las aspas de hélice o que pueden usarse con una turbina de dirección fija. También ilustra el uso de un FDD de ciclo incompleto. El arco ilustra una rebanada transversal a través de un anillo circundante que está ascendentemente curveado, en esta modalidad, en un ángulo de arco similar que el de las aspas (15) pero siempre periféricas a los mismos. El ala no necesita ser curveada ascendentemente en todas las modalidades. El ala por sí misma se conforma de manera que el área que confronta el interior del arco tiene una curvatura superior (17) y el exterior es su superficie (16). En otra modalidad, la sección transversal es paralela al piso a través de toda su superficie inferior. Esto ilustra el uso de una circunferencia parcial FDD. El FDD muestra en este documento que también puede usarse con turbinas de tamaño más pequeño.

La Figura 5 ilustra como la presente invención trabaría con la torre de viento (20) construida de vigas. Las abrazaderas como un ejemplo de medios de unión (18), opcionalmente con orificios para tornillos o clavos de perforación serían un medio de unión para las vigas. Las abrazaderas se unen a al menos una estructura (19) (fijamente, si el ala se fija, no fijamente, si el ala se mueve en sincronización con las aspas), que posteriormente se conecta al FDD (21 ).

Las modalidades del FDD y sus medios de unión son parte de la invención, pero los medios de unión precisos, dispositivos y métodos son una opción para la invención principal de colocación de un FDD funcionalmente contiguo a una turbina y/o en una torre. En las modalidades ideales, esta invención de estructuras FDD se usa junto con las aspas de hélice. Sin embargo, pueden usarse para acelerar el fluido junto con otras estructuras y máquinas tales como una turbina de eje vertical (Figura 62).

Parte de la presente invención es el método de colocar dicha estructura de ala en una torre de viento, antes o después de que la torre de viento se erige en su lugar. De manera que estas piezas podrían prepararse como fijas a través de soldadura u otros medios para los componentes de torre de ciento durante la fabricación. Parte de la presente invención es el método de sincronizar un movimiento con las aspas de hélice, idealmente en una turbina de viento para capturar energía. Parte de la presente invención es el método de crear estructuras adyacentes a las turbinas de viento para acelerar el flujo de aire.

Un ejemplo de dicha estructura serían estructuras que concentran el flujo del viento hacia las turbinas. Ellas pueden unirse opcionalmente a la estructura del ala.

Todos los medios de unión pueden mejorarse mediante tener orificios pre-formados para la colocación de clavos y tornillos y medios pre-formados para unir los objetos de soporte.

Todos los medios de unión descritos en esta invención pueden componerse opcionalmente de o unirse a partes movibles que permiten que el FDD cambie de posición.

Todos los componentes pueden constituir una colección de artículos individuales de fabricación necesarios para el juego real de invenciones en un equipo.

La Figura 6 es una fotografía de mecanismos de liberación de presión. Un problema con un FDD es como tratar con los flujos de fluido de alta velocidad tales como vientos de huracanes sin arruinar la estructura del FDD (21 ) de la turbina. Dejando un espacio hueco en el centro ayuda a liberar algo de la presión, pero existe peligro de mayor presión debajo de la estructura empujándola muy lejos hacia arriba. Existen varias formas de tratar con eso. La Figura 6 ilustra algunas soluciones. Una es para unir las áreas periféricas del FDD (27) al piso u otra superficie. Otro avance básico es permitir la comunicación del aire desde la parte inferior del WDD (alta presión) a la parte superior (baja presión). Idealmente, los dispositivos deberán solamente abrirse en una cierta alta velocidad del viento. Otra solución es un tapón (22) y el tablero inferior (25) que usa una cuerda (24) para sujetar de nuevo el tapón de volar todo el camino fuera, de manera que una persona con un gran polo enganchado podría jalarlo de nuevo a su lugar después de la tormenta. Una mejor solución sería una válvula unidireccional (26) que solamente abra en una alta velocidad o presión diferencial. Otra buena solución serían aletas (26), en una modalidad equipada con un resorte, que solamente abre en un pre-establecimiento de presión diferencial. Las dos últimas soluciones regresarían a lo normal sin manipulación adicional al final de la tormenta. En una modalidad, las aletas abren hacia el viento; en otra forma fuera del viento. Estas aletas podrían colocarse en tanto la parte superior y la parte inferior de un toldo conectando las estructuras rígidas del WDD o en una estructura sólida tal como un tubo extendiéndose desde la parte inferior a la superior. Además, haciendo los WDD no continuos en ciertas áreas muy delgadas (23) también puede ayudar a liberar la presión. Esto se refiere como un FDD "interrumpido".

La Figura 7 muestra varias configuraciones posibles del FDD externo más grande (28, 29, 30). De estos tres, el B2 realiza lo mejor. Cada uno de estos se refieren como una combinación de dos formas en un FDD.

Las configuraciones diferentes muestran en este documento que tan lejos pueden modelarse.

Un WDD que se ajusta debajo de una turbina de viento y circunda la torre de viento como una protuberancia redondeada o rollo tiene ciertos parámetros que deben tomarse en cuenta. El método de proporcionar un WDD específico para cualquier torre de viento incluye la forma del WDD (idealmente convexo) y su relación espacial para las aspas, los factores de colocación - tal como caminos cercanos y distancia para otras turbinas de viento; factores de forma de la torre de viento - tal como diámetro o forma de los soportes; parámetros de la torre de viento y las aspas -tal como altura de las estructuras y factores de flujo del viento. Los factores cruciales para esto son las variables de peso, amplitud, diámetro interno (Din), ubicación de las aspas en relación con la torre y el WDD, el tamaño de las aspas y la distancia de las aspas desde la tierra. El método ideal es obtener esta información y desarrollar una configuración ideal para cada turbina usando un programa de dinámica de fluido computacional tal como FLUENT. La Figura 8 es una fotografía desplegada en pantalla de la entrada en un programa de computadora de modelado de fluido. La Figura 9 es un esquema de un modelo numérico en el programa, en este caso para el rollo externo (31 ) muestra las aspas de turbina de viento revolviéndose en el eje x, con el eje z en la dirección del viento. (32) muestra el WDD o FDD.

La Figura 10 muestra la discretización del programa en diferentes planes. (33) es la red de plano simétrico y es verde en el original. (34) es el piso y es rojo en el original. (35) es el FDD y es azul oscuro en el original. Se usan 500,000-1 ,000,000 de nodos con ramificaciones de los puntos cercanos al piso y cerca del WDD.

La Figura 11 , un esquema geométrico. Ilustra algunos de los parámetros mostrados.

La forma, el diámetro interno, el ancho del dispositivo de deflexión del viento (WDD) así como su altura varían de caso a caso. Por favor de tomar nota de que en el caso presente, los efectos de las aspas así como de la torre no se incluyen.

La Figura 11 es una ilustración de los parámetros de modelado por computadora con una turbina de viento grande. La Figura 11 muestra la geometría hemisimétrica de (a) el dominio total y (b) el FDD. Por favor tomar nota de que las aspas no se estimulan; se muestran para propósitos de ilustración solamente.

Las siguientes dimensiones se han usado: Db = Diámetro de las aspas, de 30-80 metros Doubt = 200-280 metros - no un parámetro crucial Hout = 150-160 grados - no es un parámetro crucial Hg = Altera desde el piso = 7 metros en la mayoría de los casos Din = Diámetro el interior del FDD = 10, 30 o 60 metros (dependiendo del caso). W = (ancho del FDD) = H = 5, 10 ó 20 metros, dependiendo del caso H (altura del FDD) = 5, 10 ó 20 metros, dependiendo del caso Hb = altura del cubo (centro) de las aspas Hipótesis El flujo es estable, incompresible y turbulento. La torre y las aspas no se incluyen en el modelo.

Las ecuaciones Navier-Stokes promediadas con Reynolds de tercera dimensión se han usado para el modelado del flujo. El perfil del viento es aproximado por: In(y / z0 ) ¡n(S / z0) en donde Us es la velocidad en una altura de d (en el caso presente US = lQ — , S = \0m, z0 = 0.01).

Una intensidad de turbulencia de 10% se impuso en la entrada.

El modelo numérico fue validado por la prueba de independencia de red, la orden de exactitud de esquema y el modelo de turbulencia mediante comparar el incremento de velocidad relativo AU definido por u -U¡„ AU = - junto con las tres líneas en el plano de simetría, (i) una línea de 10 m ascendente del centro del WDD, (ii) la línea en el centro del WDD y (iii) una linea de 10 m descendente del WDD. u es la velocidad calculada y Uin es la velocidad del viento impuesta en la entrada (una función de la altura). La conclusión es que una malla fina (ramificada cerca del EDD y el piso), exactitud de segundo orden y el modelo SST k se emplearán para las trayectorias de producción.

El modelo: Un dispositivo de deflexión del viento asimétrico (WDD) con un diámetro de entrada de Din, la altura de H y un ancho base W (el diámetro base es por lo tanto = Din +2W) es en una altura de Hg arriba del piso. La turbina de viento estimulada tiene un diámetro de aspa de Db y la altura del centro de Hb. La velocidad del viento es a lo largo de la dirección Z y tiene un perfil logarítmico (velocidad del viento es 10m/s en una altura de 10m). Por lo tanto, el plano asimétrico es en X = 0.

Para evaluar el funcionamiento del WDD de varios tamaños y formas, el incremento del M! = u ~ U¡n componente de la velocidad Z relativa se compara. Se define como j¡ en %), en donde u es la velocidad calculada en la presencia del WDD y U¡„ es la velocidad de viento impuesta en la entrada.

La energía de viento disponible P en un viento uniforme de velocidad v8 es proporcional a V3oo, por lo tanto, el incremento relativo en la energía disponible del viento puede aproximarse por AP — — « 3AU, en donde AU es e' incremento de velocidad relativa media (calculada por la integración de AU sobre el área alcanzada por las aspas de turbina de viento estimuladas), ?? es el incremento en. la energía disponible del viento.

La Figura 12 ilustra un resultado gráfico de modelado por computadora típico de las rutas de partículas de aire alrededor de un FDD. Las estimulaciones de computadora mostradas en este documento confirman el contenido de esta patente en la que pueden lograrse mejoras sustanciales en la salida de energía mediante usar los FDDs para alterar el flujo del fluido. En la Figura 12, (36) está en el área de la velocidad más alta siguiente. Mediante encontrar el área superior para el WDD en donde la aceleración es más grande y ajustar el área alcanzada por las aspas, se puede cuantificar el incremento de salida de energía y encontrar la mejor ubicación para un WDD de un cierto tipo y forma en relación a las aspas.

Este concepto se ilustra en la Figura 13. La Figura 13 es un esquema del concepto de áreas de mayor velocidad que afectan parte del área alcanzada por las aspas. (39) es el área alcanzada por las aspas. Esto es en donde se quiere que la velocidad más grande pase. Es claro que si la misma cantidad de velocidad incrementada está disponible para el área (40) y (41 ), será mejor que alcance el área (41 ) porque tiene un mayor efecto para acelerar la rotación de las aspas. En general, el efecto FDD inclinará fuera la mayor distancia desde el FDD; pero ciertas formas trabajan mejor en el movimiento de la energía cinética de las partículas involucradas en el flujo en el área alcanzada.

Ahora se observará como variando los parámetros del FDD afectan la salida de energía. Esto permite que se desarrollen las ponderaciones y algoritmos para las diferentes opciones de construir un FDD de gran escala (o cualquiera) para tratar con las preferencias del cliente, la tierra o las condición de uso en mar. También se puede combinar un algoritmo con la entrada basada en tiempo de un anemómetro, una máquina que registra la dirección y la velocidad del viento u otro sensor de flujo para determinar si una posición limitada o fija de las aspas, en combinación con un FDD curveado, resultará en más salida de energía que libremente mueven las aspas junto con un FDD a 360 grados.

Las tablas posteriores muestran el incremento después de computar el cambio en la velocidad al cubo y el conteo para el hecho de que la velocidad no afecta el área total alcanzada por las aspas.

Las Figuras 14 y 15 son modelos de computadora del efecto del diámetro interno en la velocidad del viento. La Figura 14 muestra las gráficas de la distribución de velocidad con diferentes diámetros internos. Los puntos (42) hasta (46) muestran los puntos en la escala usada, con (42) teniendo el mayor incremento de velocidad. Con el viento llegando desde la izquierda, notar que el punto (42) en el diagrama superior de FDD (47) ocurre después de que el viento ya ha pasado a través de las aspas. Sería posible para algunos no enterarse del método usado en este documento para colocar un FDD cerca de una turbina de viento y concluir que no tiene efecto positivo en todo. Ampliando el FDD en el diagrama inferior con el FDD (48) permite que las zonas de más alta velocidad se coloquen en la proximidad de las aspas.

La Figura 15 muestra más ejemplos de este principio. Aquí también el punto (42) indica la región de mayor velocidad. En el caso de FDD (49), que es mayor que las estructuras en la Figura 14, de nuevo la mayor área de velocidad no ocurre en la proximidad de las aspas, pero si en el FDD 50, que tiene un diámetro interno más grande. Las tablas posteriores muestran valores específicos de la salida de energía para las diferentes condiciones y muestran la importancia de coordinar la altura y el ancho, particularmente la altura con el diámetro interno.

Efecto del diámetro interno y la altura Db = 60m Db = 80m Dm (m) W = H (m) Hb = 50 m Hb = 60 m H; b = 60 m Hb = 80 m 10 10 2.0 1.6 1 .6 0.9 30 10 4.8 5.0 4.7 3.1 30 20 21.7 9.8 8.6 7.6 60 20 29.0 14.1 12.7 16.0 Mismo Diámetro Base, Din pequeño Db = 60m Db = 80m Dm M W = H (m H (m) Hb = 50 m Hb = 60 m Hb = 860 m Hb = 80 m 20 15 10 5.2 4.0 4.0 2.7 20 15 20 13.0 7.1 4.4 5.5 10 20 10 4.4 3.2 3.4 1.9 10 20 20 0.1 6.6 2.7 4.0 La Figura 16 es un modelo de computadora del efecto de la forma FDD en la velocidad del viento. Los puntos (42) y (44) representan los mismos niveles de velocidad relativa como antes. El FDD (51 ) es cóncavo para la dirección del flujo y produce mucho menor salida de energía que el FDD (52) con una forma cónica. Otros modelos muestran que una forma convexa es incluso mejor. En este documento están los datos que comparan las formas derechas (cónicas) e internas perfiladas.

Efecto de forma Din = 30, W = H = 10m D = 60m Db = 80m Forma Hb=50 m Hb=60m Hb=60m Hb=80m Contorno 4.8 5.0 4.7 3.1 Recta 6.0 5.1 5.1 3.3 La configuración B2, con un Din=30, W=H=10, Db=80, Hb=80, con una altura superior de 35 metros, proporciona un incremento de energía de 5.1 %.

La Figura 17 es un modelo de computadora del efecto del tamaño WDD en la velocidad del viento. El punto (42) representa como antes la ubicación de la velocidad más grande. El FDD (53) es menos que el FDD (54) y la salida de energía es mucho menor en (53) que en (54). La siguiente tabla también muestra la relación, Efecto del tamaño, D¡n =30m Db = 60m Db = 80m W = H(m) Hb=50 m Hb=60m Hb=60m Hb=80m 5 2.7 3.9 2.2 1.3 10 6.0 5.1 5.1 3.3 20 21.7 9.8 8.6 7.6 La Figura 18 es un modelo de computadora del efecto del ángulo de inclinación WDD en la velocidad del viento. Una vez más, el punto (42) es el punto de mayor velocidad. Los FDDs muestran están en el orden del ancho, ellos disminuyen de (55) a (56) a (57). En (57), la salida de energía es mayor y mejor ubicada cerca de las aspas porque tiene el ángulo más grande de inclinación. La tabla posterior muestra que la altura es más importante que el ancho.

Efecto del ancho, (D¡n =30m, H = 10M) Db = 60/77 Db = 8077 w Hb=50 m Hb=60m Hb=60m Hb=80m 5 8.5 5.8 6.3 3.0 10 6.0 5.1 5.1 3.3 20 7.3 6.0 6.1 3.9 La siguiente tabla colecta un número de los casos modelados y muestra los siguientes principios: La velocidad relativa incrementa como el tamaño WDD se incrementa.

Para W = H = 20 metros, la velocidad relativa incrementa en la parte más baja de las aspas es más de 10%, pero disminuye en la velocidad que puede observarse cerca del WDD (aspas de diámetro más pequeño se recomiendan).

La forma cónica recta resulta en mejor funcionamiento que una perfilada.

Una ganancia de más del 30% puede anticiparse en la energía disponible en el ala para el WDD muy grande.

Los números de salida en la derecha distante indica el porcentaje de incremento en la energía disponible desde el WDD. Un algoritmo puede pesar los factores involucrados para obtener un diseño optimizado para cada torre de viento y turbina. Por ejemplo, el peso incrementado y el diámetro interior son pronósticos más consistentes de la energía del viento incrementada que el ancho incrementado o la altura del centro de la turbina de viento. Dado que algunos de los resultados con variables cambiantes tales como el ancho pueden resultar realmente en el flujo disminuido, el método apropiado es para determinar las mediciones y el espacio disponible para cada instalación y tipo de máquina y preparar una optimización personalizada por primero idealmente verificar la altura y el Din y posteriormente los otros parámetros. El ancho usualmente sería la siguiente variable para los parámetros de WDD.

El otro dispositivo WDD externo idealmente consiste de una cubierta de unión y otras estructuras o toldo para completar la forma deseada. La Figura 19 es una ilustración de los métodos de construcción de un WDD externo usando un armazón (58) con toldos en una manera en forma de domo, o un armazón formado más cónicamente unido al piso (60) y los toldos (59).

Observemos en los números para un dispositivo de deflexión del viento asimétrico (WDD) compuesto de dos partes como en la Figura 7 - una parte cilindrica de altura Hg y una parte cónica de altura H. El WDD tiene un orificio interno cilindrico de diámetro Din. El ancho máximo del WDD es W, de manera que el diámetro de la base es por lo tanto = Din+2W. La turbina de viento simulada tiene un diámetro de aspa de Db y la altura del centro de Hb. La velocidad del viento es a lo largo de la dirección Z y tiene un perfil logarítmico (velocidad del viento es 10/s en una altura de 10 metros). Por lo tanto, el plano de simetría está en X = 0.

Tres configuraciones se han considerado. La configuración A (28) tiene una superficie lateral recta, mientras que las configuraciones B tienen una superficie lateral convexa. La configuración B1 (29) tiene una inclinación más grande en la parte interna del WDD, mientras la configuración B2 (30) tiene una inclinación menor y por lo tanto el viento en la parte superior del WDD es dirigida más horizontalmente.

Los detalles de la turbina de viento modelados posteriores son: Modelo de la turbina: FLODA-600 Altura de las aspas en sus puntos bajos desde el piso: 12 m Altura de la torre: 30m Diámetro de las aspas: 36 m El diámetro de la torre: 2.5 m La distancia de la torre del viento a las aspas (horizontalmente): 1.5 m.

En las presentes simulaciones, Hg = 0.5 ó 3m y varias combinaciones de Din, H y W se han considerado para la Configuración A. Dado que la torre es 2.5 m en diámetro y las aspas son 1.25 m fuera de ella, las aspas están en una distancia de X = 2.75 m fuera del centro de la torre.

Si un mayor incremento de energía se requiere, Din deberá incrementarse y/o la forma del WDD deberá optimizarse. Dos formas en forma convexa de WDD se han considerado en los casos 6-8. En estos casos (para las formas consideradas), el incremento de energía estimada es más de (14%) - ver la Tabla II.

Estimaciones del incremento de energía relativa disponible del viento (Configuración A) Caso Ha Din W H X=2.75m X=0m X=2m X=3m 1 3 16 7 7 8.9 9.8 9.9 9.9 2 3 20 7 7 10.7 11.3 11.3 11.2 3 0.5 20 7 5.5 7.3 7.8 7.7 0.0 4 0.5 20 7 7 9.9 10.5 10.4 0.0 5 0.5 20 10 10 10.0 10.1 9.9 9.7 Estimaciones del incremento de la energía relativa disponible del viento (Configuraciones B) Caso Config. Hq Din W H X=2.75m X=0m X=2m X=3m 6 B1 3 16 7 5 8.9 9.2 9.1 9.0 7 B1 3 20 7 7 14.2 14.6 14.5 14.2 8 B2 3 20 7 8 14.5 15.1 14.9 14.7 Notar que la salida de energía aparece desde los datos limitados mostrados en este documento, parcialmente relacionados al área total interior. En el Caso 1 , 7x16 es .8 del Caso de 2 7x20 y la salida de energía del Caso 1 es aproximadamente .8 del Caso 2.

Ahora se procederá a una descripción de un WDD de rollo interno, que es básicamente un FDD de circulación, porque puede ser mucho más pequeño, pero ejerce un efecto local poderoso en el componente de captura de energía de la turbina, usualmente las aspas en el caso de una turbina de viento, pero puede ser cualquier otro dispositivo, fuera de la proporción a su tamaño.

La Figura 20 es una ilustración de un FDD interno (64) agregado a un armazón de FDD extemo (63) y muestra una modalidad de su relación. Muestra que un WDD puede tener una forma adicional tal como un ala para desviar más viento en una velocidad más alta en las aspas. Un concepto preferido es tener dos WDDs: idealmente, una más grande para acelerar una gran cantidad de flujo y un segundo que es más pequeño e incrementa más precisamente el flujo. Pero ellos pueden usarse también independientemente. La circulación, el FDD interno se colocará funcionalmente adyacente a las aspas (61 ), usualmente inferior a ellas y periféricas a ellas horizontalmente y encerrando la estructura de soporte central (62). El rollo interno adicional puede unirse directamente a la torre de viento o a la estructura de soporte WDD adyacente a ella (66) o ambas. Se usan cualquiera que sea la clase de soportes para su FDD interno, ellos deben tener un espacio de aire debajo de ellos (65).

Cualquiera de las formas descritas puede aplicarse por supuesto a las turbinas colocadas en agua. Los porcentajes de incremento en la energía pueden ser mayores porque el flujo es ya turbulento y el flujo es usualmente más lento.

La Figura 21 es una fotografía en tercera dimensión de un FDD interno (67). Este rollo también puede ser una estructura interrumpida o parcialmente interrumpida, tal como en el punto (68) para permitir la supervivencia en altos vientos. También puede tener mecanismos de liberación de presión o puede ser una forma incompleta que es parcialmente hueva o una silueta.

La Figura 22 es una ilustración de un FDD interno de forma de ala. (69) muestra como el rollo interno se vería si fuera de forma de ala en un ángulo de ataque.

El FDD Interno se modeló usando técnicas similares a la otra.

Un dispositivo de deflexión del viento asimétrico (WDD) con un diámetro (entre los puntos opuestos del borde sobresaliente) del Din se usa para desviar el aire. Varios tipos de sección transversal se han considerado para definir los parámetros del rollo interno: un ala NACA 4424, un ala NACA 4448 (que es dos veces de gruesa como el ala NACA 4424), un cilindro circular, un cuarto de segmento de un cilindro circular y formas perfiladas. La longitud (cuerda o diámetro) de todas las secciones transversales a menos que de otra manera se establezca es 1 metro excepto el cuarto del cilindro circular que tiene una curda de 0.5 m.

La Figura 23 es un modelo de computadora del efecto de la forma de rollo interno en la velocidad del viento y muestra el WDD con una sección transversal NACA 4424 (71). La cuerda del ala está en un ángulo de 30 grados para el piso (horizonte). El ángulo de ataque es 30°. El WDD está en una altura de Hg arriba del piso. La turbina de viento simulada tiene un diámetro de aspa de Db=15.3 metros (50'), la altura del centro de Hb= 25.09 metros (82') y el centro de la turbina está en una distancia de 2.45 metros fuera del centro de la torre (que está en X=Z=0). El plano de simetría está en X = 0. La velocidad del viento está a lo largo de la dirección Z y tiene un perfil logarítmico (la velocidad del viento es 10 m/s en una altura de 10m). El área de velocidad más alta se muestra por el punto (70).

Para visualizar las diferentes formas de construir el FDD interno, observar en las Figuras 24-27. La Figura 24 es una fotografía en tercera dimensión de los rollos interno (4) y externo (3) sin especificar el mecanismo de unión. La Figura 25 es una ilustración del FDD interno (72) no unido a la torre (73). Más que una viga (74) va desde el FDD interno al FDD externo (75) o al piso. La Figura 26 es una ilustración del FDD interno (76) unido a la torre (78) por al menos una viga (77). La Figura 27 es una ilustración del FDD interno (80) unido por la viga (81 ) ambos a la torre (79) y a una estructura circundante, ya se el FDD externo o el piso.

Tres casos con una sección transversal NACA 4424 se han simulado: (A1 ) Din=10m, (A2) Din=6m y (A3) Din=5.3m. Además, un caso con la sección transversal NACA 4448 (dos veces como grueso) y Din=6m se modeló con un ángulo de ataque de 10° (A4), 20° (A5), 30° (A6) y 40° (A7). El último caso se resolvió para una longitud de cuerda de c=2m (en lugar de una cuerda de 1 me de los casos previos). En el caso A7a el espesor máximo fue 0.96m, mientras en el caso A7b el espesor máximo es 0.48 m, como en el caso A4-A7. En todos los casos, la altura de la parte interna Hg es 15.5 metros y la altura máxima de WDD es aproximadamente 16.05 metros. Además, dos casos con una sección transversal circular de un diámetro de 1 metro también se modelan para Dln = 6 y 7m (A8 y A8a, respectivamente), y dos casos con un cuarto de cilindro circular y D¡n = 6 y 7m (A9 y A9a, respectivamente).

Para evaluar el funcionamiento del WDD de varios tamaños y formas, el incremento del componente de velocidad Z relativa se compara. Se define como AU = - en %), en Ufo donde u es la velocidad calculada en la presencia del WDD y U¡n es la velocidad de viento impuesta en la entrada.

La energía de viento disponible P en un viento uniforme de velocidad v8 es proporcional a V38, por lo tanto, el incremento relativo en la energía disponible del viento puede aproximarse por AP ,— — « ¿AU, en donde AU es el incremento de velocidad relativa media (calculada por la r integración de AU sobre el área alcanzada por las aspas de turbina de viento estimuladas), AP es el incremento en la energía disponible del viento.

La tabla posterior presenta el incremento relativo en la energía de viento disponible (%) para varios casos y para varias distancias ascendentes del centro de la torre, aunque las aspas están en una distancia de 2.45 m. Obviamente, existe un diámetro de WDD óptimo para esta turbina (Din«6m). La sección transversal óptima (entre las configuraciones probadas) es el ala NACA 4448 en un ángulo de 40° y un Din de al menos 6. El movimiento afuera del Din=10 metros puede causar zonas de mayor velocidad y la salida de energía, pero el truco es hacerlos que ocurran en la ubicación de las aspas. La sección transversal del cilindro circular (caso A8) produce menos ganancia, mientas que el cuarto de cilindro es el peor. La razón es que la sección transversal del cilindro circular resulte en una perturbación más local a la velocidad axial que la sección transversal del ala. También, se observa que las secciones transversales con un borde descendente abrupto, como el cuarto de cilindro (caso A9), debe evitarse. Notar que los varios casos señalados se modelaron. Las estructuras perfiladas se describirán en mayor detalle, pero se observará que ofrecen solamente aproximadamente el mismo funcionamiento cuando las distancias óptimas se comparan, pero se observa que requieren mayores diámetros internos que pueden ser una desventaja bajo muchas circunstancias. Notar que el incremento del tamaño y el Din resultan simultáneamente en un funcionamiento muy respetable en el caso A7c.

Estimaciones (%) del incremento de la energía relativa disponible del viento para las turbinas de viento E 5 con la sección transversal del Ala WDD. Z=0 es el centro de la torre y el centro del aspa de la turbina de viento está en Z=2.45m. Z (m) = Caso Din(m) -2.8 -2.6 -2.45 -2.4 -2.2 A1 (NACA 4424) 10 30 2.9 2.7 2.6 2.6 2.5 A2 (NACA 4424) 6 30 2.5 2.8 2.9 3.0 3.1 A2a (NACA 4424), c=2* 6 40 2.8 3.1 3.2 3.3 3.5 A3 (NACA 4424) 5.4 30 2.0 2.3 2.5 2.5 2.7 A3a (NACA 4424) 10 40 4.7 4.6 4.5 4.5 4.3 A4 (NACA 4448) 6 10 3.0 3.2 3.1 3.1 2.9 A5 (NACA 4448) 6 20 3.4 3.6 3.5 3.5 3.4 A6 (NACA 4448) 6 30 3.5 3.7 3.7 3.7 3.6 A7 (NACA 4448) 6 40 3.6 3.8 3.8 3.8 3.9 A7a (NACA 4448), c=2" 6 40 1.5 2.2 2.6 2.6 2.7 A7b (NACA 4448) 10 40 4.4 4.2 4.0 4.0 3.7 A7c (NACA 4448), C=2" 10 40 11.1 11.0 10.9 10.8 10.7 A8 (circular) 6 - 1.5 2.0 2.3 2.4 2.4 A8a (circular) 7 - 2.7 2.6 2.5 2.4 2.2 A9 (1/4 circular) 6 - 1.0 1.3 1.5 1.6 1.8 A9a (1/4 circular) 7 - 1.7 1.9 2.0 2.0 2.0 A10 (silueta) 6 0 0.9 1.2 1.3 1.3 1.5 A11 (silueta) 6 0 2.3 2.5 2.7 2.7 2.7 A11c (silueta) 6 30 2.8 3.1 3.3 3.3 3.4 A12 (silueta NACA 4448) 6 30 2.9 3.2 3.4 3.4 3.6 Z (m) = Caso Din(m) ° -5.75 -5.5 -5.25 -5 -4.75 -4.5 A1 (NACA 4424) 10 30 3.9 4.5 4.8 4.9 4.9 4.7 La siguiente tabla representa las fuerzas de elevación y arrastre en el WDD así como el momento relativo al punto central de la torre en el piso. Caso Arrastre (kg) Elevación (kg) Momento* (kg-m) A1 51 63 1162 A2 35 28 710 A3 23 5 441 A4 9 20 164 A5 23 53 274 A6 23 40 411 A7 29 32 513 A8 12 0 186 A9 25 -26 394 'relativo al centro de la torre en el piso La Figura 28 es un modelo de computadora del efecto de una esfera (83) en la velocidad del viento. El punto (82) es el área de la mayor velocidad superior para la esfera. Como se muestra, la mitad de la energía cinética se envía debajo de la esfera, en donde se desperdicia. La Figura 29 es una gráfica de la velocidad comparando una hoja (85) y una esfera (84) para ilustrar el mismo punto.

La Figura 30 es un modelo de computadora del efecto de un cuarto de la forma de la esfera (87) en la velocidad del viento. (86) indica las áreas de la mayor velocidad. Notar que el área abajo del cuarto de la esfera (86a) realmente causa mayor aceleración que el área arriba (86). Este hecho conduce a considerar el efecto de los FDDs perfilados sin un volumen. Al hacer esto, también se puede observar que una estructura no necesariamente tiene volumen para ser un FDD útil.

La Figura 31 ¡lustra dos casos de FDDs perfilados. Estos consisten de tres partes. (88) es el arco, (89) es la línea recta unida a un extremo del arco y (90) es el espacio abierto que forman entre ellos. El punto (90) es útil en la referencia a la direccionalidad de dicha estructura de "media hoja".

La Figura 32 es un modelo de computadora del efecto de una forma de media hoja grueso perfilado en la velocidad del viento. (91) es un punto de la mayor velocidad, (92) es el punto de menor pero velocidad incrementada. Notar que la cara abierta causa mayores velocidades que el espacio cerrado cuando se compara 91 b a 91a y 92b a 92a. Notar que tan lejos el incremento moderado en la velocidad se extiende con 92b.

La Figura 33 es una silueta de la estructura FDD grande. Muestra como una estructura perfilada puede ser también exitosamente aplicada a los FDDs grandes. (93) es la torre de viento. El viento hacia ella pasa sobre la estructura (94). Si hace un anillo alrededor de la torre, en su modalidad ideal, la estructura (95) sería parte del mismo sistema. No necesitan ser físicamente conectados, pero idealmente lo son. Una sección (96) se inserta en el piso. Idealmente, (96) es no continua. Una sección arriba de ella (98) se inclina hacia la torre de viento. Una sección (97) paralela a la superficie de la tierra se extiende hacia la torre de viento y completa la silueta y barrera para el aire viajando bajo el FDD.

La Figura 34 es una vista superior de una torre de viento y los FDDs. Se ilustran los FDDs, para el viento grande u otras fuentes de flujo que pueden ser anillos parcelas que "encierran" la estructura de soporte y su equipo de captura de energía y que los anillos no necesitan ser circulares. La parte (99) es un ejemplo de una torre de viento - o cualquier estructura que sostiene cualquier clase de máquina de captura de energía. La parte (100) es un FDD en una configuración de dirección de eje Z no circular que alerta el flujo en la máquina unida a (99). Se considera para cuestiones de terminología "circundar" la estructura de captura de energía y para estar en un eje y como si fueran curveadas, dado que puede circundar la torre en un diseño no circular desigual. En este sentido, es un anillo, pero esta patente algunas veces se refiere como un "no anillo". La parte (102) es un anillo parcial que altera el flujo en el área de la parte (101 ). Se puede remover la parte (99) de la fotografía y tener uno o más FDDs de varias formas proporcionando el flujo en (101). La aplicación práctica podrían ser ubicaciones diferentes de inmuebles disponibles para colocar los FDDs y el viento o corriente que consistentemente llega de una dirección de manera que un anillo completo no es necesario.

La Figura 35 ilustra el caso 7b para la turbina de viento grande. La parte (103) es la torre de viento. La parte (104) representa las aspas conectadas a cubo (105) en la torre. La parte (106) es un FDD de obstáculo grande. (107) muestra el área del área alcanzada por las aspas que parten los bloques (106). Esto es un concepto que se tiene que volver a considerar. Ordinariamente, NO se desearía bloquear el flujo del fluido en el componente de captura de energía pero un bloque parcial usando esta configuración resulta en más del incremento de velocidad siendo dirigido en el área alcanzada, como se ilustra en la Figura 13 y las partes (39, 40, 41 ). En la Figura 35, se observa que el área inferior del aspa es 15 metros de la tierra. El FDD inicia en 7 metros de altura y alcanza otros 20 metros, de manera que el área del diámetro de las aspas que se bloquea es 12 fuera de 30 metros, aún el incremento de energía al hacer esto es sobre el 100% porque se dirige el flujo a la mitad más ventajosa del área del aspa.

La Figura 36 es un FDD cuya vista superior es básicamente rectangular. Esta es una modalidad, el punto es que no es circular. Esto puede ser más fácil y más barato para construir y debería trabajar también como un anillo completamente circular, particularmente si el arreglo es de un poliedro. (107) y (110) representan un lado del FDD, y (109) y (111 ) representan el otro. (108), (112) y (113) representan es espacio triangular que necesita ser llenado en el puente de los FDD en cada lado- (108) no necesita ser curveado. La Figura ilustra una forma de hoja, pero dicha forma no se requiere.

La diferencia entre WDDs grandes y los WDDs de tipo de ala pequeña es que los grandes hacen el trabajo de obstruir el flujo (disminuyendo el área de flujo neta), mientras los rollos pequeños alteran la velocidad del flujo más localmente. Consecuentemente, para los WDDs grandes, la ubicación exacta de las aspas es mucho menos sensible que para los WDDs pequeños (efecto local). Además, el efecto de los WDDs grandes depende tremendamente en el tamaño del WDD, mientras el tamaño del WDD pequeño es de menor importancia (pero su diámetro es importante).

El método para determinar la forma del WDD en forma de rollo para cualquier turbina particular incluye el método de preguntar cualquiera de estas cuestiones para determinar la mejor forma del WDD: Preguntas para Evaluar el Mejorador de Turbina de Viento Por favor especificar las unidades (tales como metros) en las preguntas para completar con claridad. General: Número de kilowats producidos por año por la turbina: Velocidad del viento promedio en un año: Que porcentaje de tiempo hace que los vientos lleguen de una dirección solamente? Cual es el costo al menudeo local de la electricidad por kilowat por hora? Turbina: Marca y Modelo: Está fijada en la dirección o regresa con el viento? Diámetro del ala: Distancia desde el piso al punto más bajo de las aspas: Altura del centro de la turbina desde el piso: Ancho de las aspas: Diámetro de la torre de viento (si es una torre de acero enrejada, cuantas patas tiene, cual es el espacio entre ellas y lo específico en la colocación de las barras verticales y horizontales desde la parte inferior a la superior - una fotografía sería buena, el espesor exacto de las barras): El diámetro de la torre de ciento varía en diferentes puntos a lo largo de la torre? Si es así, como? Distancia desde el borde externo de la torre de viento al borde interno de las aspas, distancia horizontal: Existe cualquier objeto esencial o caminos dentro de un radio de 50 metros desde la turbina? (Si es así, por favor tratar de especificar o diagramar).

Cuál es el ambiente geográfico de la turbina? Está en un área plana o en la parte alta de una colina?, Si está en la parte alta de la colina, cuál es la inclinación de cada lado y que tan lejos? Por favor proporcionar la información de contacto para el fabricante y nuestro representante de ventas/servicios: La siguiente etapa después de esto es determinar la mejor forma del WDD de conformidad con la altura y el ancho deseado por el cliente y proporcionar al cliente con un estimado de devolución en la inversión de diferentes opciones. Parte del método involucra evaluar la distribución de la tierra cercana para observar, por ejemplo, si las áreas adicionales de la altura son posibles debajo de las aspas de la turbina si la turbina está en la parte alta de una colina. El método de solicitar la dirección del viento es para determinar si es ventajoso para el cliente fijar la dirección de la turbina y construir una turbina parcialmente circundada de un rollo.

Turbina Circundada Se han observado los efectos de los FDDs con los ejes en los ángulos rectos para el flujo en una turbina. Claramente, sería mucho más eficiente circundar una turbina con los FDDs. La estructura que circunda un juego de hélices se refiere en la presente invención como un anillo circundante, incluso si es parcial. Se usará ese término "circundar" ocasionalmente en las reivindicaciones para extender a algunas de las invenciones para su uso en cubiertas, pero se desea enfatizar que la presente invención difiere de las cubiertas previamente descritas. La siguiente descripción tiende a ser más aplicable a turbinas pequeñas como un problema de ingeniería práctica, pero no existe la intención de excluir las grandes de este avance.

La Figura 37 muestra las partes de un FDD de viento pequeño circundado por un "anillo circundante". De nuevo, el viento se usa como una ilustración; cualquier tipo de fluido es igualmente aplicable. La parte (117) representa el borde sobresaliente, (116) el interior y (115) el borde de salida, usualmente exterior de la presente invención. Este arreglo excluye los tubos Venturi y los colectores de flujo, en los cuales los roles de (117) y (115) serían invertidos. Incluso otras invenciones con una forma de hoja incluida son básicamente colectores y difusores grandes. Operan mediante una simple aplicación del principio de Bernoulli para concentrar el flujo del fluido y de aquí la velocidad. El concepto es muy diferente. Mediante presentar una superficie de circulación para el flujo entrante, se requirió solamente una estructura aerodinámica pequeña. La Parte (118) representa una modalidad de la presente invención: pequeña, puntos de liberación huecos dentro del anillo circundante para difundir el diferencial de alta presión en los casos de alto viento.

La Figura 38 muestra una forma de construcción de lo sitios de liberación para una turbina de viento u otra turbina que requiere la liberación de alta presión. (119) son las aspas. (120) son las partes del anillo circundante. Las interrupciones parciales (121 ) en sus conexiones permiten la liberación del aire. Se refieren a esto como una forma parcialmente interrumpida u hoja o silueta de hoja. Esto es único para la presente invención. El concepto también puede aplicar a los anillos descritos antes circundando las estructuras de soporte de las turbinas. Las partes (122) son las ubicaciones en donde las partes del anillo circundante se conectan.

La Figura 39 muestra una construcción de un anillo circundante de la turbina de viento pequeña. Por supuesto el diseño puede variar por muchas razones, particularmente si la máquina no necesita regresar. Un ejemplo de cual sería la colocación de la máquina hecha para agua en una corriente siempre fluyendo en la misma dirección. (123) son las aspas, (124) la góndola o generador y (125) representa una torre de viento u otra estructura de soporte. Una jaula (126) o juego de cables u otra estructura se conecta en un lado de la góndola o generador y sobre el otro lado (130) para el anillo circundante FDD (127). La jaula en el frente también protege las cosas vivas de las aspas e impulsa el flujo turbulento. Particularmente si la torre es lisa, un arreglo (128) para la torre puede ser una conexión (129) para la jaula o FDD (126, 127, 130, dependiendo de la ubicación) y ayuda a estabilizar el FDD y la jaula. La Figura 39 no se traza de acuerdo a las dimensiones recomendadas, para mostrar las estructuras.

La Figura 40 muestra un FDD central en una turbina de viento pequeña con un anillo circundante (133). La parte (131 ) es el FDD central localizado en el eje x anterior al cubo. Cubre solamente el área central de las aspas (134) antes de que se extiendan y tuerzan. Puede agregarse al cubo (135) o la jaula (132).

La Figura 41 es un diseño de doble hélice. La idea se basa en el hecho de que cada juego de hélices tiene un máximo teórico (67% de acuerdo con la ley de Betz) y práctico de energía que puede capturarse. El problema con la ubicación de un juego de hélices cercana una de la otra es los vórtices y flujo irregular creado por las aspas. El concepto en este documento, idealmente para el uso en situaciones en donde las turbinas pequeñas se usan y existe un espacio adecuado para obtener una energía máxima de las aspas de la turbina inicial (138) usando un anillo circundante ( 36) como se describe y posteriormente el uso de un segundo FDD ( 37) y un segundo juego de aspas (139), más dejos a lo largo del eje x y más interior al área alcanzada por las primeras aspas de hélice, para capturar más de la energía. Uno de estos conceptos es para usar el segundo FDD circundando el anillo para mejorar el flujo de otra manera agitado en el segundo juego de aspas. La parte (140) es una modalidad de la jaula que permite el flujo de aire alrededor del primer FDD. La parte de (140) conduciendo en el segundo juego de aspas (139) podría también ser un tubo de colección con paredes sólidas. El arreglo de doble turbina es probablemente el más útil en las situaciones de espacio limitado, tal como proyecciones de viento en tejados residenciales, en donde el viento consistentemente llega en una dirección.

La Figura 42 es una fotografía de la geometría de .un ala inclinada en un sitio circundante. Idealmente tiene un ángulo de ataque (141 ). El borde sobresaliente (142) del ala confronta interiormente todos los lados. (143) es la posición más interior de la hoja. El diámetro del interior de la hoja es Db (diámetro de las aspas) más dos veces Sp (la distancia de las aspas al anillo circundante) en cada lado; la fotografía muestra el radio de Db/2 más Sp. En la mayoría de los casos para aspas de diámetro de 2.5-metros, el Sp es 2.5 centímetros. Esto es una buena selección para un modelo porque permite algo de espacio para el vencimiento de las estructuras, particularmente en altos vientos, sin las aspas raspando en el anillo circundante. En la mayoría de los casos de aspas de 10 metros de diámetro se usó un Sp de 5 centímetros. Los diagramas de flujo muestran que entre más cerca a la ubicación de las aspas para el anillo circundante, es lo mejor.

La Figura 43 es un diagrama de flujo del flujo laminar y turbulento. El diagrama muestra que el área de alta velocidad para el flujo laminar (144) es mucho menor que el área de alta velocidad para el flujo turbulento (145).

La Figura 44 es un diagrama de un método de reforzar el flujo turbulento. (146) es una hoja u otro FDD. Simplemente uniendo un cable (147) al interior refuerza la turbulencia e incrementa la ganancia de energía. El refuerzo del flujo turbulento se conoce en otros contextos pero la presente invención es la primera vez en la que el concepto se ha aplicado a las turbinas de captura de energía. Se propone como una modalidad mejor el uso de una jaula anterior con cable delgado para realizar simultáneamente la función de proteger las cosas vivas de las aspas.

La Figura 45 es una fotografía de dos modelos de hoja perfilada. Se basa el concepto de usar aspas incompletas e idealmente hojas incompletas para dirigir más de la velocidad hacia la turbina. La Figura 43 muestra que existen áreas sustanciales de flujo de mayor velocidad fuera del anillo circundante en las áreas superiores de la fotografía arriba de las hojas. Creando una irregularidad en la forma o la hoja en el lado afuera del área de captura de energía de la turbina favorece el flujo en la turbina. La forma incompleta puede llevarse a cabo en muchas formas: rompimientos en la superficie, huecos, el uso de una estructura perfilada, etc. Se favorecen las estructuras perfiladas debido al costo más bajo de los materiales y su efectividad. La presente invención es la primera en hacer uso de este concepto en la captura de energía. La Figura 45 muestra dos modelos perfilados particularmente exitosos. La estructura (148) se nombra una "Hoja Farb" como una aplicación específica del concepto. Esta característica principal es una forma de superficie que es completa en dos lados confrontándose en el área de captura de energía y continua al menos a algún grado en la superficie externa de la superficie sin completar la estructura. El modelo mostrado, referido como F en los modelos matemáticos que siguen, muestra el borde de salida (150) haciendo una vuelta plana en (151 ) y continuando en forma lisa en la cara sobresaliente (152) y redondeando suavemente la esquina (153) y deteniéndose en el punto (154). La forma mostrada es básicamente un ala NACA 448 incompleta, pero el concepto puede aplicarse a cualquier lipo de ala. (155) es el espacio hueco interno y es básicamente neutro. Idealmente el área entre (153) y (154) es muy pequeño en proporción a la longitud de cuerda de la hoja, menos que 10%, pero una extensión de (153)-(154) es compatible con la invención.

La estructura (149) es una hoja NACA 4448 incompleta que inicia en el borde de salida (156) y termina en el punto (157) antes de la segunda vuelta que regresa al borde sobresaliente.

Los datos se presentan posteriormente mostrando que la estructura perfilada (149) es extremadamente efectiva en el rango cercano, más que el ala completa y que la estructura (148) es extremadamente efectiva en los rangos más grandes de la estructura.

La Figura 46 es una fotografía de algunas variantes de Hoja Farb. La estructura (158), orientada con la máquina de captura de energía al tope es opcionalmente sólido. La parte (159) es la configuración ya descrita. La parte (160) hace un rompimiento en la estructura de hoja lisa y posteriormente 161 se llena en el resto. Idealmente la hoja Farb puede usar cualquier estructura u hoja con tanto una curvatura en el interior de la estructura (163) y el exterior (166) como en la estructura (162). La parte (164) es referida como la cara y (165) como el gancho. Podrían existir situaciones, tales como en la aeronave, en donde la hoja Farb podría moverse en una forma diferente en el vuelo, mediante por ejemplo, conservar el lado (167) básicamente el mismo como (163) y disminuyendo el espesor de la cara mediante empujarla hacia abajo en el punto (168) y moviendo el gancho hacia el punto (169). Para usarse en la aeronave, la parte (163) sería referida como la curvatura superior y la ubicación (166) como la curvatura inferior. La hoja Farb como se muestra en las estructuras (158) y (162) desarrolla excelente aceleración vertical y podría usarse para hacer la aeronave que requiere menos espacio de pista. Cambiando la forma del viento durante el vuelo - que podría llevarse a cabo en muchas formas - permitiendo la adaptación para también mayor vuelo horizontal.

La Figura 47 es una fotografía de dos diagramas de flujo de las hojas perfiladas. Ambos se extienden solamente desde el borde de salida en la cara de la hoja. La estructura (170), que se observó antes como la estructura (149), trabaja bien como una cara completa o cercanamente completa, y no muy bien como una forma que contiene poco de la cara (171 ). La hoja de cara completa perfilada es muy exitosa al crear un área grande de flujo de alta velocidad (172) inmediatamente adyacente a su cara interna. El área equivalente (173) para la estructura (171 ) es mucho menor.

La Figura 48 es un diagrama de flujo de una hoja Farb. Muestra como el gancho (174) ayuda a dirigir el flujo a lo largo de la cara (175) a un área grande de alta velocidad del punto (176) a (177) que es más concentrada verticalmente que la estructura (170), que tiene un flujo máximo más horizontalmente concentrado. Esto muestra que la Hoja Farb es mejor para dirigir las partículas de fluido en las turbinas más grandes y para vuelo más vertical.

La Figura 49 es un diagrama de las aspas de turbina adaptadas a la presente invención. El incremento en la salida de energía por el uso de estos anillos circundantes de la invención es muy grande y un diseño de aspas diferentes tomaría mejor ventaja de la nueva situación. Dado que el incremento más grande la velocidad ocurre en la periferia de las aspas, serían extendidas y aplanadas en la periferia. La parte (178) es el cubo de un aspa y la parte (181 ) es la línea central del aspa. El aspa ventila hacia fuera, idealmente a cada lado, junto a los lados (179) y (180) de manera que la periferia (182) es mucho más amplia. Esto toma ventaja de la distribución de velocidad variable debido al FDD. Un método de fabricación de una turbina es para ajustar la forma de la aspa de conformidad con la distribución de velocidad causada por el FDD.

Dado que el incremento en la velocidad axial es de esta manera mayor cercana a las puntas en esta situación, el diseño de aspa ideal sería para torcer las puntas de manera que la porción externa es cercana a un ángulo de 90 grados para la velocidad axial y la porción más interna es más cercana a los grados cero. Otro método para ajustar la forma de las aspas sería tomar la proporción de la velocidad rotacional a la velocidad axial en cada punto y planear como torcer por consiguientes las aspas.

La Figura 50 es un diagrama de aspas de turbina con adaptaciones para un anillo circundante en el extremo. A medida que los tamaños grandes de turbinas se usan con los FDDs, el riesgo de colisión entre las aspas y el FDD incrementa. Además, cada centímetro que las aspas pueden conseguir estar cercas a la región de alta velocidad cerca del FDD hace un impacto significante en la energía capturada. La Figura 50 presenta algunas formas de manejar este problema. La parte (183) es el FDD como un anillo circundante. El aspa uno (184) muestra como un objeto deslizante tal como un cojinete a rodillos (187) en el extremo del aspa podría seguir una guía (189) en el anillo circundante. Un cojinete a rodillos parcialmente incrustado (188) trabajaría mejor. Un ejemplo de una aspa causaría comúnmente más interferencia del fluido dinámico que el aspa dos (185), en donde el aspa proporciona la guía (190) y los medios deslizantes tal como un cojinete a rodillos (191 ), está en el anillo circundante. El aspa tres (186) proporciona otra alternativa más elegante. Los juegos de imanes en las aspas (192) y sobre el anillo circundante (193) pueden ayudar a prevenir colisiones. Además, los serpentines en el anillo circundante (193) podría permitir la producción de electricidad en ese punto.

La Figura 51 es un modelo de un ensamble de torre de turbina de viento pequeña. Representa una modalidad. Dado que la presente invención es de esta manera exitosa en crear velocidades incrementadas, incrementa el peligro de los altos vientos, particularmente huracanes y tifones. Por lo tanto, los mecanismos de liberación de presión tal como aquellos ya descritos pueden ser cruciales. Una alternativa es fabricar torres de viento que puedan ser fácilmente y rápidamente bajadas y construidas. La base (194) de la torre contendrá complementos para la instalación, tal como una opción de puntos múltiples de unión para mayor estabilizada, una selección de tornillos de profundidad moderada que pueden instalarse en el piso o superficie del techo usando una pala, taladro y concentro, una placa con clavos, succión y así sucesivamente. Cada opción llega con la opción adicional de una superficie horizontal extendiéndose desde las patas de la base. Esa superficie horizontal proporcionará espacio para los pesos y las rocas que además estabilizan la instalación de la turbina de viento pequeño. La base (194) se une a una primera columna (195) que soporta el resto de la turbina. La base tiene extendedores opcionales (196) que pueden romperse en diferentes longitudes. Todas las partes de la base tienen orificios (198) para insertar los clavos en intervalos regulares y los extendedores se unen a una base aislada (197) que se extiende de la base sobre un área mayor y tiene clavos (198). Para las instalaciones externas, una base aislada tiene la opción de tornillos (199) que ingresan a la tierra y pueden fijarse con cemento. La base aislada puede ser de varios tamaños. El método preferido es para colocar los pesos pesados en ellos para proporcionar estabilidad adicional. El estante tiene un medio de elevación (200) conectado a un segundo estante (201 ), que sujeta la turbina (202), sus aspas (203) y su jaula. Como la turbina se levanta en posición, tiene medios para cerrarse en el punto correcto y para liberarse como se necesite. Cada estante tiene un medio (240) para elevar el estante para obtener una elevación mayor.

La Figura 52 es un diagrama de una torre de viento (205) unida a una bomba hidráulica (209). Una unión (208) permite una estructura superior (206) para ser rápidamente elevada y bajada en relación a una estructura inferior (207).

La Figura 53 es una fotografía de una torre de viento retractable. (210) es la máquina de energía unida a una torre (211 ), que puede descender en un tubo hueco (212) [o una torre hueca alrededor de un tubo sólido] y puede tener medios (213) para aflojar o apretar. Pueden existir soportes laterales opcionales (214) para la estructura.

La Figura 54 es un modelo en tercera dimensión de una cascada de FDD interna (215). Se encontró que un grupo de estructuras que son alas y se separan tanto horizontalmente y verticalmente no trabajan mejor que un ala simple localizada cerca de las aspas de una turbina de viento grande. Esto confirma la hipótesis que el "rollo" interno, más pequeño alrededor de la turbina de viento grande trabaja por un efecto circulador, no un efecto bloqueante, de manera que puedan interferir múltiples unos con otros.

La Figura 55 es un modelo de computadora del efecto de una cascada FDD interna cercanamente ramificada en la velocidad del viento. El área de la velocidad más alta (216) no es mejorada por las áreas de velocidad incrementada abajo adyacente de las hojas inferiores.

El método de colocar el anillo circundante y las aspas de turbina en relación una con otra para tomar ventaja de la energía máxima pronosticada mediante modelado es único para esta invención,.

La Figura 56 muestra el concepto de agregar velocidades de flujo para hacer un mapa de flujo. (217) y (218) son exactamente la conversión de cada uno con la misma forma de hoja perfilada. Con el extremo liso confrontando el interior de todos los lados hacen un anillo circundante (219). En general, la región de más alta velocidad (220) serán directamente adyacente a la superficie interna de la hoja y la región más inferior de la velocidad (221 ) estarán en el centro. La región de velocidad más alta ha sido arbitrariamente para el propósito de ilustración asignado a un incremento de velocidad de 100%.

La Figura 57 es una fotografía de la relación de las velocidades de flujo para la forma de la aspa. Los números mostrados son solamente ilustrativos. (222) es el anillo circundante. Varias áreas de velocidad de fluido se muestran, desde la más alta hasta la más baja de la periferia al centro (222, 223, 224, 225). Estos datos ayudan a construir el aspa (226) que es apropiada para esta configuración particular de FDD y aspa. Como un ejemplo del proceso solamente, (227) muestra el ancho del aspa localizada en la región (225). El ancho del aspa es doble en el punto (228) porque se localiza en la región (224) con una velocidad dos veces esa de la región (225). El efecto es para habilitar a las asas a obtener la ventaja máxima del uso del FDD y la captura de la energía en donde es la mayor.

La Figura 58 es una distribución de velocidad radial para una silueta de hoja 4448.

La Figura 59 es una distribución de velocidad radial para una hoja Farb.

Las gráficas (229, 230, 231 , 232) todas muestras un incremento marcado en la velocidad cercana al área del FDD. Esto indica que idealmente, las aspas deben difundirse cercanas a la periferia.

La Figura 60 es una gráfica de la velocidad mediante la posición radial para varios FDDs. Muestra los casos que se calcularán posteriormente. Muestra la silueta de hoja NACA (233) como mejor en un rango corto y la hoja Farb de un metro (234) en el rango más grande. La Figura 61 es una gráfica de la salida de energía por la posición radial para varios FDDs. Muestra la silueta de hoja NACA (235) como la mejor en el rango más corto y la hoja Farb de un metro (236) en el rango más grande. Muestra claramente que tan importante es la periferia de las aspas para el efecto.

La Figura 62 es una fotografía de una turbina de eje vertical. Los FDDs se han propuesto antes para las turbinas de eje vertical. (237) es la turbina, (238) representa las aspas, que no necesitan estar en la forma mostrada y (239) el eje vertical. Un FDD (240) puede localizarse inferiormente como se muestra o superiormente, o como un anillo completo o parcial con un eje vertical, unido a la turbina o no. Un FDD (241 ) puede localizarse en un lado, como se muestra o en ambos lados, o como un anillo completo o parcial con un eje horizontal. Las partes (240) y (241 ) para varias extensiones puede coexistir.

Cuáles son los resultados de modelado de las configuraciones mostradas? Primero se muestran algunos resultados del modelado de una ala NACA 4424 circundando una turbina para demostrar la salida de energía para esa configuración y para demostrar los efectos del flujo turbulento y laminar. Este cerco es asimétrico. Su sección transversal tiene una forma de ala NACA 4424 escalada linealmente de manera que su cuerda es 60 cm y el espesor máximo es de 20 cm. El ala se coloca en un ángulo negativo de ataque (alfa) de (i) -10°, (ii) -20° y (iii) -30°. (Esta orientación es la misma en todo el anillo circundante. Llamándola negativa es justa la orientación como se usa en este documento en algunas de las fotografías. Por supuesto es positiva desde el lado opuesto del anillo circundante). El diámetro de las aspas se asume para ser DÍ,=2.5 m y el diámetro más pequeño es 2.5m+2x2.5cm (Sp=2.5 cm en donde Sp es la distancia desde las aspas al cerco).

El número Reynolds, basado en la cuerda es Rea4.105, es decir, el flujo es transitorio e inestable. Por lo tanto, en cada uno de estos casos ambos flujos, turbulento y laminar se calcularon.

La ganancia de energía del viento disponible estimada se listó en la tabla posterior para varios posiciones posibles de las aspas relativas al borde sobresaliente de la hoja circundante. El flujo turbulento resulta en la mejor ganancia y por lo tanto el flujo deberá reforzarse para ser turbulento, por ejemplo, por medio de agregar cables en el anillo circundante.

Debe notarse que el gran incremento de velocidad axial cercano al anillo circundante puede requerir modificación del diseño de las aspas para usar la ganancia de energía de viento disponible.

Ganancia de energía de viento disponible (%) dependiendo de la ubicación axial (Xb) ?<, (m) = -0.4 0 0.15 0.25 0.35 0.5 0.65 a = -10°, Laminar 12 50 93 84 66 48 32 = 10°, Turbulento 24 83 142 128 97 62 42 a = -20°, Laminar 8 48 84 79 76 68 47 a = 20°, Turbulento 34 118 182 152 120 88 61 a = -30°, Laminar 10 66 101 86 75 55 41 a = 30°, Turbulento 46 168 234 183 149 111 77 Notar que los incrementos de energía son muy significantes en la ubicación derecha, el ángulo derecho de ataque y el flujo turbulento. En este modelo, la colocación óptima es en aproximadamente 25% de la longitud de cuerda del borde sobresaliente.

Es realmente un ala completa la mejor configuración? Se encontró que una forma con bordes lisos es importante para mantener el funcionamiento máximo. Esto es bien conocido de la experiencia en alas.

El anillo circundante en el siguiente modelo es asimétrico. Su sección transversal se construye de una forma de no ala, compuesta de un arco circular (90°) y una sección derecha. El radio del arco circular es 40 cm. La longitud de cuerda (de los bordes sobresalientes y de salida) es 1 metro. El diámetro de las aspas es Db = 2.5 metros y el espacio entre las puntas de aspa imaginaria y el anillo circundante es Sp = 2.5 cm, en dos casos (Casos 1 y 2) y 17.5 cm en un caso (Caso 3) con el objetivo de maximizar la ganancia de energía de viento disponible.

La velocidad del viento en campo lejano es 10 m/s El número Reynolds, basado en la cuerda es Re84.105 y por lo tanto el flujo turbulento se modela usando el modelo de estrés de Reynolds. La distribución de componente de velocidad axial y la ganancia de energía de viento disponible para cada uno de los tres casos se muestran posteriormente para los tres casos y para varias colocaciones del anillo circundante relativas a las aspas imaginarias. Notar que los resultados son mucho mejores cuando se usan una hoja, pero que el Caso 3 muestra que la forma de no hoja tiene una cierta habilidad para dirigir la ganancia de velocidad en una distancia mayor del anillo circundante. Esto también muestra que aproximadamente la mitad del efecto es el efecto de la superficie.

La ganancia de energía del viento disponible (%) dependiendo de la ubicación axial (Xb; Xb =0 está en el borde sobresaliente) ?6 = -0.4 0 0.15 0.25 0.35 0.40 0.45 0.50 0.60 0.65 0.75 Caso 1 -26 -8 18 44 67 67 57 50 42 39 35 Caso 2 -11 31 64 75 80 80 80 79 76 74 67 Caso 3 -2 35 66 86 101 105 109 110 108 103 89 Usando la información anterior, se construyeron algunas formas incompletas y se encontraron que las formas de alas incompletas, perfiladas tienen excelente y algunas veces mejor funcionamiento que las alas completas. Los tipos C y F como se muestran en los dibujos de la Figura 45 realizan lo mejor - C para el contacto cercano debajo de los 10 metros y los tamaños más grandes de F para 10 metros y anteriores. Las hojas incompletas tienen las ventajas adicionales de peso más ligero y los costos de material más bajos.

En este documento, primero están los datos para el uso de una hoja NACA 4448 regular. (Se modelaron hojas de espesor menor que el de 4424 y se encontró que ellas no trabajan tan bien). Todos estos casos usan una cuerda de .6 metros excepto para un caso con la cuerda c = 1 metro. Con los ángulos de ataque mayores en .6 metros, la ubicación óptima está en alrededor de 25% de la longitud de cuerda y el 30% de ángulo de ataque trabaja mejor.

NACA 4448 10 2.5 (m)= 2.5 5 Sp=2.5 Sp=1 .5 (c-1m) cm cm X(m) = -0o -30° -40° -30° -30° -30° -30° -0.40 5 40 34 36 19 21 51 0.00 14 147 141 88 40 36 82 0.05 18 186 180 106 47 38 91 0.15 26 255 226 135 59 41 114 0.25 28 215 184 119 53 42 128 0.35 22 161 149 96 46 40 121 0.40 19 142 138 88 44 39 112 0.45 17 125 128 81 41 37 104 0.50 15 110 119 75 39 36 96 0.55 13 95 110 69 37 34 90 0.60 12 81 101 63 34 33 85 0.65 11 68 92 57 32 31 80 0.75 9 46 74 45 27 28 73 Ahora se observará que el cuarto de cilindro y la línea descrita anteriormente no trabajan tan bien, incluso cuando los casos mostrados se realizan con un metro de longitud: Sin embargo, ciertas formas perfiladas funcionan mejor incluso que una hoja 4448 regular.

La tabla muestra que la hoja parcial de la forma C sobresale de una hoja completa en el rango cercano. Comparar el 291 % de la ganancia de energía arriba con el anterior, el caso equivalente de la hoja completa en 255% para .6 metros de longitud de cuerda y Din=2.5 metros. Notar que el punto de la energía óptima es ahora un poco más cercada a 33% de la longitud de cuerda que el 25% anterior, probablemente en alrededor de 29%. La longitud de cuerda de 1 metro eleva la energía incrementada a 565% en la configuración inicial, que también es poco menos del 30% de longitud de cuerda.

La forma F demuestra excelente pero no funcionamiento ideal en 2.5 metros. Sin embargo en el Din=10 metros para una longitud de cuerda de 1 metros, los resultados con la forma F son claramente superiores (153%). La Forma F resulta en una dispersión vertical de velocidad incrementada, como las fotografías del flujo mostradas. Eso también proporciona la ventaja de mover la velocidad incrementada más cercana al borde sobresaliente en los datos anteriores, esto es 20% de longitud de cuerda desde el borde sobresaliente.

La siguiente tabla hace más fácil comparar los datos: X en Longitud energía de Din en Sp en Energía Estructura ángulo máxima cuerda m cm max en m el T? m mejor NACA 4448 perfilada C 1 2.5 2.5 30 565 0.3* Hoja Farb perfilada F 1 2.5 2.5 30 442 0.2 NACA 4448 perfilada C 1 10 5 30 125 0.25 Hoja Farb perfilada F 1 10 5 30 153 0.2* NACA 4448 1 10 5 30 128 0.25 NACA 4448 perfilada C 0.6 2.5 2.5 30 291 0.2* Hoja Farb perfilada F 0.6 2.5 2.5 30 238 0.2 NACA 4448 0.6 2.5 2.5 30 255 0.15 NACA 4448 perfilada C 0.6 10 5 30 72 0.2* Hoja Farb perfilada F 0.6 10 5 30 57 0.1 NACA 4448 0.6 10 5 30 59 0.15 Estos datos de ganancia de energía se basan en los datos sin procesar de la distribución de velocidad, como en la siguiente tabla para la hoja perfilada NACA 4448. Las columnas numeradas impares son la distancia radial y las columnas numeradas pares son la velocidad para las diferentes configuraciones FDD, con 10 metros por segundo como la velocidad del viento general fuera del sistema.

Hoja perfilada NACA 4448 D= 2.5 D= ¡10 D= 2.5 D= 10 C= 0.6 C= 0.6 C =1 C= =1 0 13.1019 0 10.726 0 15.0473 0 11.124 0.044249 13.103 0.16642 10.7266 0.044433 15.0488 0.151029 11.1244 0.087986 13.1102 0.201798 10.7271 0.08853 15.06 0.301825 11.1272 0.130974 13.1232 0.321063 10.7286 0.132071 15.0796 0.452582 11.1323 0.173069 13.1406 0.454931 10.7311 0.174796 15.1039 0.602773 11.139 0.214191 13.1622 0.583574 10.7343 0.21645 15.1349 0.746305 11.1467 0.254397 13.1882 0.712385 10.7385 0.257185 15.1716 0.880032 11.1553 0.26602 13.1974 0.841239 10.7435 0.273772 15.1888 1.00809 11.1653 0.293895 13.2193 0.96905 10.7492 0.297656 15.213 1.13293 11.1767 0.33301 13.2555 1.09491 10.7557 0.339008 15.2615 1.25513 11.1891 0.333086 13.2555 1.21825 10.7631 0.384565 15.3331 1.37458 11.2025 0.372074 13.2948 1.33879 10.7712 0.392962 15.3486 1.491 11.2174 0.41151 13.3422 1.45629 10.78 0.438657 15.4268 1.60416 11.2338 0.448936 13.3959 1.57055 10.7898 0.439324 15.4278 1.71409 11.251 0.478183 13.4418 1.6816 10.8004 0.470739 15.4884 1.82091 11.2692 0.485738 13.4523 1.78966 10.8117 0.491985 15.5359 1.92476 11.2888 0.502825 13.475 1.89057 10.8231 0.500198 15.5544 2.02583 11.3097 0.51407 13.4914 1.89492 10.8236 0.534678 15.6306 2.12426 11.3316 0.545206 13.547 1.99755 10.8361 0.536544 15.635 2.22018 11.3543 0.559684 13.5778 2.0975 10.8495 0.578819 15.7485 2.31369 11.3783 0.584142 13.6314 2.19485 10.8638 0.580078 15.7524 2.40486 11.4038 0.620666 13.722 2.28967 10.8788 0.621545 15.8855 2.49374 11.4307 0.625943 13.7346 2.38203 10.8944 0.631222 15.9177 2.5804 11.4588 0.651944 13.7944 2.47201 10.9109 0.66015 16.0178 2.66487 11.4881 0.680251 13.8664 2.55961 10.9288 0.68037 16.0937 2.74722 11.5188 0.713146 13.9664 2.64478 10.9476 0.693675 16.1446 2.82752 11.5511 0.718332 13.9844 2.72744 10.9669 0.723469 16.2669 2.90582 11.5849 0.758074 14.1218 2.80754 10.9872 0.730425 16.2987 2.98213 11.6197 0.760385 14.13 2.88533 11.0087 0.751347 16.3944 3.05642 11.656 0.791103 14.2412 2.9613 11.0311 0.778894 16.536 3.12879 11.6942 0.827727 14.4134 3.03594 11.0549 0.794168 16.622 3.17621 11.7212 0.849826 14.5368 3.10935 11.0802 0.806275 16.6894 3.19943 11.7344 0.861933 14.6033 3.18107 11.1073 0.833254 16.8529 3.26847 11.776 0.891541 14.7673 3.25017 11.1353 0.859599 17.02822 3.33585 11.8188 0.916661 14.9249 3.31682 11.1638 0.873914 17.1316 3.40156 11.8636 0.938159 15.077 3.3821 11.1945 0.88506 17.2105 3.46574 11.9108 0.9404 15.0948 3.4474 11.2288 0.909771 17.4063 3.52852 11.9602 0.958035 15.2298 3.45471 11.233 0.933467 17.6197 3.58953 12.0114 0.970659 15.3158 3.51431 11.2662 0.956142 17.8449 3.64795 12.0636 0.981854 15.4055 3.58433 11.3083 0.977829 18.0788 3.70337 12.1166 0.992127 15.4929 3.65663 11.3573 0.9986 18.3211 3.72315 12.1367 1.01731 15.7638 3.68286 11.3776 1.01337 18.5082 3.75617 12.1701 1.04246 16.072 3.72642 11.4104 1.01856 18.5732 3.80634 12.2236 1.06415 16.3494 3.75507 11.4352 1.0378 18.8395 3.85617 12.2792 1.08396 16.6412 3.79788 11.4721 1.05637 19.1277 3.90934 12.3421 1.10252 16.9513 3.85384 11.5239 1.0743 19.4365 3.97012 12.4255 1.12023 17.2826 3.86851 11.5379 1.09163 19.7615 4.02874 12.5205 1.1344 17.581 3.93089 11.6023 1.1084 20.1036 4.03779 12.5331 1.13735 17.6419 3.93749 11.6095 1.12462 20.4661 4.0794 12.59 1.15401 18.0338 3.99886 11.6803 1.14031 20.8522 4.09699 12.6195 1.17009 18.4646 4.00272 11.685 1.15551 21.264 4.14541 12.7075 1.18554 18.9356 4.06096 11.7608 1.17023 21.7049 4.15003 12.7154 1.20031 19.4523 4.0622 11.7625 1.18446 22.1761 4.20294 12.8129 1.21444 20.0292 4.1122 11.8358 1.19822 22.6824 4.21031 12.8279 1.22804 20.6968 4.12789 11.861 1.21158 23.2238 4.25078 12.9107 1.23349 21.0149 4.16034 11.9137 1.21723 23.4904 4.28672 12.9932 1.24127 21.4399 4.19897 11.9818 1.22471 23.8364 4.2975 13.0181 1.25 21.6202 4.20882 11.9991 1.23778 24.5393 4.34581 13.1476 4.25894 12.0977 1.25 24.9805 4.36126 13.1894 4.2678 12.1168 4.38709 13.2589 4.31084 12.2144 4.41821 13.3439 4.32793 12.2566 4.4326 13.3888 4.36265 12.3454 4.44769 13.4362 4.38113 12.3966 4.47666 13.5375 4.41206 12.4857 4.50365 13.6352 4.42939 12.5396 4.52927 13.734 4.45816 12.6333 4.55414 13.8371 4.47381 12.6883 4.57845 13.9458 4.50104 12.7886 4.60232 14.0613 4.51482 12.843 4.62583 14.1813 4.54095 12.9511 4.6489 14.309 4.55283 13.0035 4.65571 14.3507 4.57827 13.1209 4.67086 14.4437 4.5884 13.1707 4.69123 14.5751 4.61343 13.2997 4.71059 14.7075 4.62212 13.3474 4.72948 14.8461 4.64666 13.4887 4.74802 14.9933 4.65459 13.5371 4.76617 15.1491 4.67806 13.6876 4.78388 15.3134 4.68645 13.7452 4.80113 15.4862 4.70793 13.9003 4.81791 15.6678 4.71844 13.9811 4.8342 15.8584 4.7375 14.1335 4.85002 16.0586 4.75043 14.2456 4.86534 16.2684 4.77019 14.4429 4.88015 16.488 4.77844 14.5239 4.89446 16.7173 4.80123 14.7635 4.90837 16.9596 4.80939 14.8595 4.92225 17.2152 4.82066 14.9912 4.93661 17.5168 4.83762 15.2078 4.95122 17.8565 4.85239 15.4087 4.9653 18.2127 4.86027 15.5228 4.97881 18.5922 4.86645 15.6112 4.99183 18.9971 4.88128 15.8477 5 19.2709 4.88162 15.8534 4.89752 16.1243 4.91623 16.5221 4.92571 16.7576 4.93424 16.9562 4.94519 17.1952 4.95434 17.3904 4.96741 17.7651 4.98184 18.2561 4.99527 18.7337 5 18.9259 Una pregunta interesante es si no es mejor con un anillo circundando que ayuda, por ejemplo, 30 cm en cada lado de un diámetro de aspa de 2.5 metros, con un extra de 30 cm de la longitud de aspa para hacer un diámetro de aspa de 2.8 metros? Una ganancia en la energía de viento disponible de 68% puede obtenerse sin un anillo circundante si el diámetro del aspa se incrementa a 2.97 m (dado (2.97/2.5)?3-1.68), de manera que el anillo circundante presente con las mejoras de más de 100 por ciento en el mismo espacio es la mejor solución.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión del flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, (1 ); b. un dispositivo de deflexión del flujo (FDD) (3 ó 4) colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía; c. el eje central del FDD es sustancialmente perpendicular a la dirección del flujo del fluido. Esta invención es mayormente relevante a turbinas grandes, pero puede ser para cualquiera. De conformidad con algunas modalidades, aplica en donde el FDD tiene altura en el eje y de al menos 1 metros o al menos 5 metros. Estas modalidades enfatizan que la altura es una parte importante del FDD, no importando cual es su forma. De conformidad con algunas modalidades, el flujo del fluido es un gas, líquido, viento, agua o vapor. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo de 360 grados, un anillo parcial de menos de 360 grados (16) o cualquier anillo interrumpido. (23) Muchos otros tipos de anillo pueden usarse en conjunción con este sistema, tal como siluetas, formas de hoja, formas convexas, etc. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describe por primera vez un sistema de deflexión de flujo que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía que confronta un flujo de fluido en un eje x, (1 ); b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD) (3 ó 4) colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicha máquina de captura de energía es una turbina de viento de al menos 10 metros de diámetro de aspa. En una modalidad, dicha máquina de captura de energía es una turbina de viento de al menos 30 metros de diámetro de aspa. Esto enfatiza que los FDDs de cualquier clase, ya sean FDDs de eje x ó eje y, no se han usado con grandes turbinas.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, comprendiendo: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía (1 ) confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. una estructura de soporte (2) para la máquina de captura de energía, c. un FDD (3) en al menos un anillo parcial circundando al menos parte de la estructura de soporte y funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de dicha máquina. La frase "al menos un anillo parcial" significa cualquiera que podría estar involucrado en cercar la estructura de soporte de tamaño mínimo a 360 grados. Esto es más relevante para una turbina que gira en un eje y y se mantiene sustancialmente arriba de la superficie, así en una modalidad, la estructura de soporte está sustancialmente en un eje y. De conformidad con algunas modalidades, el fluido es viento o agua. De acuerdo a algunas modalidades, el FDD es al menos unido parcialmente a dicha estructura de soporte, al menos parcialmente unido al piso o al menos parcialmente unido a una estructura separada diferente a la estructura de soporte. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra. En una modalidad. El FDD tiene altura de al menos .1 metro en un eje y. En una modalidad, el anillo circunda solamente la estructura de soporte. Esto significa que no bloquea el flujo en la turbina. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es al menos 2.5 ó 5 metro del componente de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía (1 ) confrontando el flujo del fluido en un eje, b. al menos dos FDDs funcionalmente adyacentes al componente de captura de energía. (3 y 4). Es posible para dos FDDs separados trabajar juntos para crear un efecto mayor de incrementar la velocidad del flujo. La aplicación primaria es para el rollo externo y el rollo interno para una turbina de viento grande. De conformidad con algunas modalidades, un FDD precede al otro en la posición del eje x, cada FDD tiene una diferente elevación inferior en el eje y, cada FDD tiene una diferente elevación mayor en el eje y, cada FDD tiene un eje sustancialmente similar, cada FDD tiene una forma sustancialmente similar, un FDD precede al otro en la posición del eje x y cada FDD tiene una elevación diferente en el eje y, cada FDD tiene un eje diferente, cada FDD tiene un diámetro diferente, cada FDD tiene una forma sustancialmente diferente, los FDDs comprenden al menos un tipo obstáculo y al menos un tipo circulación, los FDDs son funcionalmente adyacentes uno al otro, al menos un FDD es un anillo completo (28, 29, 30), al menos un FDD es una forma interrumpida, al menos un FDD es una forma de hoja, al menos un FDD es una forma de hoja incompleta, al menos un FDD es una forma perfilada, al menos un FDD es una hoja perfilada, al menos un FDD es un no anillo, al menos un FDD es una forma no interrumpida, al menos un FDD es una forma convexa (28, 29, 30), al menos un FDD es al menos 5 metros desde el componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, el fluido es un gas, líquido o viento. De conformidad con algunas modalidades, el flujo de fluido es bajo el agua, vapor o una ola.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando el flujo del fluido en un eje x (134), b. un dispositivo de deflexión del flujo (FDD) (133) colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. el eje central del FDD es sustancialmente paralelo a la dirección del flujo del fluido. Esto es más comúnmente anticipado para las turbinas de viento pequeñas, pero puede usarse para cualquiera. El uso del FDD se enfatiza, como se anotó anteriormente, para excluir el tubo Venturi de tipo cubierta. De conformidad con algunas modalidades, el flujo del fluido es gas, líquido, viento, bajo el agua o vapor. De conformidad con algunas modalidades, el FDD al menos parcialmente circunda el componente de captura de energía, el FDD es un anillo completo, una forma interrumpida, una forma de hoja, una forma de hoja incompleta, una forma perfilada, una hoja perfilada, un no anillo, una forma no interrumpida o una forma convexa. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía (1 ) confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. al menos un FDD de tipo obstáculo funcionalmente adyacente al componente de captura de energía. (3) De conformidad con algunas modalidades, el flujo es un gas, un líquido, viento, bajo el agua o vapor. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo de 360 grados, un anillo de menos de 360 grados, (16) o un anillo interrumpido. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía (1 ) confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. al menos un FDD (4) de tipo circulación funcionalmente adyacente al componente de captura de energía. (4) De conformidad con algunas modalidades, el flujo es un gas, un líquido, viento, bajo el agua o vapor. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo de 360 grados (67), un anillo de menos de 360 grados (69), o un anillo interrumpido (68). El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido u ondas en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD está en un ángulo de ataque en un eje y ó z relativo al eje x que es un valor absoluto mayor que cero. La importancia del ángulo de ataque en el incremento de la energía disponible para la turbina es una característica importante de la presente invención. De conformidad con algunas modalidades, el eje del FDD está en un eje y ó en un eje x al menos parcialmente circundando el componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, el flujo es un gas, un gas diferente al aire o un líquido. De conformidad con algunas modalidades, la distancia desde el FDD al componente de captura de energía es al menos 2.5 metros, menos de 50 centímetros, menos de 20 centímetros o menos que o igual a 5 centímetros. Los diferentes tipos de FDD requieren distancias diferentes.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD está en una forma de un ala incompleta. (155, 158, etc.). Se ha señalado que un ala incompleta puede incluir un número de formas, tal como una forma hueca o una forma perfilada. La característica es que carece de algo que estaría presente en un ala completa. Una de las innovaciones importantes de la presente invención es que las alas incompletas, cuyo uso generalmente sería desalentador en una aeronave, pueden ser muy útiles en la captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, el flujo del fluido es un gas, un líquido, viento, bajo el agua, vapor o una ola. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo de 360 grados, un anillo incompleto, un anillo interrumpido, al menos parcialmente hueco, al menos una silueta parcial o un no anillo. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD es una forma perfilada. Esta innovación puede aplicarse a ambos a una hoja incompleta y para otras formas, por ejemplo, el rollo grande. De conformidad con algunas modalidades, el flujo del fluido es un gas, un líquido, viento, bajo el agua, vapor o una ola. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo de 360 grados, un anillo incompleto, un anillo interrumpido, un no anillo o una forma perfilada incompleta. El uso del término eje x es para orientación. En una modalidad, el eje x es vertical a la superficie de la tierra.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD en un eje y inferior a y funcionalmente adyacente al componente de captura de energía. (3 ó 4). En la mayoría de los casos, los FDDs de rollo estarán inferiores al componente de captura de energía, tal como las aspas de una turbina de viento. Posteriormente, la innovación del bloqueo parcial se describirá. En una modalidad, el componente de captura de energía es al menos un aspa de hélice. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es primeramente un FDD de obstáculo, (3) o el FDD es primeramente un FDD de circulación. (4) De conformidad con algunas modalidades, el fluido es viento o agua. En una modalidad, c. una estructura de soporte (2) de dicha máquina también está presente. De conformidad con algunas modalidades, el FDD está al menos parcialmente unido a la estructura de soporte o no unido a la estructura de soporte.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina de viento en una torre unida al piso, b. un FDD al menos parcialmente unido al piso y funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la turbina de viento.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina de viento en una torre unida al piso, b. un FDD al menos parcialmente unido a la torre de turbina de viento y funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la turbina.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que comprende una estructura perfilada de al menos parte de un ala.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que comprende al menos parte de un ala parcialmente hueca.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, esto es una hoja Farb. (158).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, esto es una hoja Farb parcialmente hueca. (162).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, esto es al menos una silueta parcial de una hoja Farb. (155). La hoja Farb se ha descrito anteriormente, y es idealmente una estructura perfilada, pero puede tener otra formas también.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de captura de energía del flujo del fluido del eje x, que comprende: a. un sistema de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando el eje x, b. un FDD que está funcionalmente adyacente a y forma al menos un cerco de eje x parcial de cualquier parte del sistema de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando el eje x, b. un FDD que está funcionalmente adyacente a y localizado en el punto operativo para producir salida de energía máxima del sistema. De conformidad con algunas modalidades, el FDD se localiza en un punto en la parte superior de 90% ó 50% de la salida de energía del sistema.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. medios de liberación de presión unidos a un FDD. (21 ) De conformidad con algunas modalidades, los medios son operativos para al menos parcialmente igualar las presiones de los dos lados del FDD o se arrastra desde el grupo de una válvula (26), una aleta (26), una abertura (23) o un tapón (22), o son operativos para liberarse solamente arriba de una velocidad de viento definida. De conformidad con algunas modalidades, el FDD tiene un eje x central o el FDD tiene un eje y central. De conformidad con algunas modalidades, la velocidad definida es sobre 50 o sobre 100 millas por hora.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de cubierta, que comprende: un medio de liberación de presión unido a una cubierta.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una estructura de soporte para una máquina de captura de energía, b. un FDD colocado exclusivamente en la estructura de soporte. En una modalidad, la estructura de soporte es una torre de viento.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una estructura de soporte para una máquina de captura de energía, b. un FDD colocado exclusivamente en las estructuras circundantes y pisos. (72, 74, 75).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una estructura de soporte para una máquina de captura de energía, b. un FDD colocado en la estructura de soporte y en las estructuras circundantes y pisos. (79, 80, 81 ).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, (1 ) b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD) colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD tiene una altura en el eje y que particularmente bloquea el flujo en el componente de captura de energía. (107) Se describió previamente que este concepto innovador puede conducir a un incremento de salida de energía muy grande cuando se usa en la configuración correcta. En una modalidad. El FDD bloquea menos de una mitad de la altura del eje y del componente de captura de energía. En una modalidad, la máquina de captura de energía es una turbina de viento.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de flujo de fluido, que comprende: a. una FDD de tipo obstrucción que forma al menos un cerco parcial de cualquier parte del sistema de turbina en cualquier eje y es funcionalmente adyacente al sistema de turbina.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la máquina de captura de energía, que es una forma interrumpida (23, 68, 118, 122). En una modalidad, la forma interrumpida circunda completamente el componente de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que es un híbrido de al menos dos formas en una estructura. (28, 29, 30) (88, 89, 90).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que es una estructura tensa. (59) En una modalidad, el sistema además comprende un armazón para la estructura tensa (58).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que tiene medios para moverse en coordinación con el componente de captura de energía. De esta manera, no es necesario para el FDD circundar estáticamente la máquina o la estructura de soporte.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que tiene medios para moverse en coordinación con la dirección del flujo del fluido.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b, un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la máquina de captura de energía, que tiene una forma convexa en relación a la dirección de flujo. (28, 29, 30). De conformidad con algunas modalidades, la forma convexa es incompleta o una silueta (94).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la máquina de captura de energía, que tiene una forma cónica en relación a la dirección del flujo. (35, 59). De conformidad con algunas modalidades, la forma convexa es incompleta o una silueta.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la máquina de captura de energía, que tiene una forma de ala de espesor del 25% de la longitud de cuerda o mayor. De conformidad con algunas modalidades, el espesor es 30%, 35% ó 40% de la longitud de cuerda o mayor. El punto es que generalmente las hojas más gruesas trabajan mejor como FDDs y el uso de hojas más gruesas es una innovación de la presente invención.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD con una forma de ala al menos parcialmente circundando la máquina de captura de energía en un eje y. Esto puede ser el rollo interno referido antes. En una modalidad, el FDD está al menos .5 metros en longitud de cuerda.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión del flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD cerca al menos una parte de solamente el componente de captura de energía. Un propósito de esta innovación es para enfatizar la naturaleza local de la invención que es diferente de un tubo grande Venturi. De conformidad con algunas modalidades, dicho FDD cerca menos del 25% o 10% de la góndola en el eje x, o también se extiende anterior al componente de captura de energía en el eje x o se extiende menos que un metro total en el eje x. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es un anillo interrumpido, una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, al menos 10, al menos 20 ó al menos 30 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de hoja perfilada, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior e inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD es completamente anterior al componente de captura de energía en el eje x. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD circunda al menos una parte de la máquina de captura de energía, d. dicho FDD no tiene conexión para la máquina desde la cara interior del FDD. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD se conecta al alojamiento de la máquina de captura de energía. En una modalidad, el sistema además comprende d. una jaula unida a la superficie frontal del eje x del FDD, la superficie frontal definida como desde la parte superior del borde sobresaliente delantero. En una modalidad, el sistema además comprende e. una conexión desde la jaula al cubo de la máquina de captura de energía. En una modalidad. El sistema además comprende d. una estructura de soporte para la máquina de captura de energía, e. una conexión desde el FDD a la estructura de soporte. En una modalidad, la conexión de la estructura de soporte para el FDD tiene medios para permitir el movimiento del FDD en relación al movimiento del plano x-z del componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, en donde las partes a, b y c están presentes, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD circunda al menos una parte de la máquina de captura de energía, d. dicho FDD no tiene conexión directa a la parte de la máquina del componente de captura de no energía del anterior 50% de la cara interna del FDD. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina, b. un FDD en una forma de ala con una curvatura superior e inferior cuyo espesor mayor es al menos 20% de la línea de cuerda del borde sobresaliente.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina, b. un FDD en una forma de ala con una curvatura superior e inferior cuyo espesor mayor es al menos 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente.

Ahora se describirá por primera vez una turbina de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, comprendiendo: a. al menos un aspa, las aspas de la cual son las más anchas, el ancho definido por la superficie y-z confrontando el flujo, en la periferia. De conformidad con algunas modalidades, el ancho de la periferia es al menos dos veces que el ancho más pequeño del aspa, el ancho de la periferia se inclina al centro o la superficie y-z en la periferia tiene un ángulo para el flujo del eje x de más de 90 que se inclina descendente en número tan bajo como cero a medida que se acerca al centro del aspa. En una modalidad, la turbina además comprende b. un FDD. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD se coloca de manera que el flujo de fluido de mayor velocidad ocurre en el componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades el FDD se coloca en una ubicación causando la generación dentro de lo más grande del 10% ó 95% del flujo de fluido de la velocidad más alta en el componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje y, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD se coloca de manera que el flujo de fluido de mayor velocidad ocurre en el componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades el FDD es al menos un anillo parcial o el FDD se coloca en una ubicación causando la generación dentro de lo más grande de 10% ó 95% del flujo de fluido de la velocidad más alta en el componente de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía y un cubo confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, y cuya área y-z cubre una porción del cubo en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía y anterior al cubo. (131 ). En una modalidad, el FDD tiene un diámetro que incluye más del 30% del diámetro de las aspas. En una modalidad, el sistema además comprende c. una jaula conectando el FDD en el frente del cubo para una estructura al menos parcialmente circundando el componente de captura de energía (132).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente a y al menos parcialmente circundando el componente de captura de energía, desde un punto en o anterior en el eje x para el componente de captura de energía, c. dicho FDD contiene medios para reforzar el flujo turbulento. De conformidad con algunas modalidades, dichos medios es una estructura delgada en el borde interno del FDD, (147) dichos medios es una estructura delgada en el frente del FDD, (132), dicha estructura es una jaula delgada o el fluido es el viento. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es una forma de ala, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente o una forma de hoja perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, dicho centro del componente girando en el eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD circunda al menos una parte del componente de captura de energía, d. medios de anti-colisión operativos para prevenir la colisión del componente de captura de energía con el FDD. (183-193). De conformidad con algunas modalidades, dichos medios comprenden un imán establecido en las aspas y el FDD, el FDD contiene al menos un serpentín operativo para producir electricidad desde un imán establecido en las aspas, dichos medios comprende un cojinete establecido en el FDD y un área guía en las aspas, o dichos medios comprende un cojinete establecido en las aspas y un área guía en el FDD.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, dicho centro del componente girando en el eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD circunda al menos una parte del componente de captura de energía, d. dicho componente de captura de energía tiene al menos un imán establecido en su periferia, e. dicho FDD tiene un serpentín, operativo para producir corriente eléctrica, que es funcionalmente adyacente al componente de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez un sistema captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, comprendiendo: a. una primera máquina de captura de energía, (138), b. una segunda máquina de captura de energía, colocada descendente desde la primera máquina de captura de energía en una dirección de eje x, (139), c. un primer FDD, al menos parcialmente circundando y funcionalmente adyacente a la primera máquina de captura de energía, (136) d. un segundo FDD, al menos parcialmente circundando y funcionalmente adyacente a la segunda máquina de captura de energía. (137) De conformidad con algunas modalidades, la primera y segunda máquinas son menos de 10 metros distantes, el flujo de fluido a través de la primera máquina de captura de energía también pasa a través de la segunda, al menos una de las máquinas de captura de energía es un sistema de aspas, la segunda máquina de captura de energía tiene un componente de captura de energía de diámetro más pequeño que el primero, el segundo FDD tiene un diámetro más pequeño que el primero, el flujo de fluido es gas, el flujo del fluido es líquido, el FDD tiene una forma de hoja o el espacio de aire entre los dos FDDs es al menos parcialmente abierto en los lados. (140).

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. la proporción entre el radio interno del FDD y el mayor anterior del borde y-z del componente de captura de energía y la distancia de la intersección de ese plano con el FDD para el punto más anterior del FDD es mayor que 5 a 2 para las turbinas de radio de más de 2.5 metros.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. la proporción entre el radio interno del FDD y el mayor anterior del borde y-z del componente de captura de energía y la distancia de la intersección de ese plano con el FDD para el punto más anterior del FDD es mayor que 5 a 1 para las turbinas de radio de más de 2.5 metros.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo de una máquina de captura de energía, que comprende: a. un armazón rígido, b. una tensión cubriendo al menos una parte de dicho armazón.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo de una máquina de captura de energía, que comprende: a. una estructura rígida parcialmente hueca.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo de una máquina de captura de energía, que comprende: a. una silueta del armazón rígido parcialmente hueco, b. una tensión cubriendo al menos una parte de dicho armazón.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo de una máquina de captura de energía, que comprende: a. una estructura rígida perfilada.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo de una máquina de captura de energía, que comprende: a. un armazón rígido perfilado, b. una tensión cubriendo al menos una parte de dicho armazón.

Ahora se describirá por primera vez una estructura de soporte de una máquina de captura de energía para un flujo de fluido en un eje x, que comprende: a. medios para ajustar rápidamente la altura de la estructura de soporte en un eje y. Esto es importante para tratar con la situación de turbinas de viento pequeñas en altos vientos, especialmente con las mejoras de velocidad de la presente invención, que pueden incrementar la velocidad y la energía pero proporcionar la turbina más cercana a sus límites de supervivencia. En una modalidad, el sistema además comprende b. una estructura de soporte retráctil operando en un eje y, (21 1 ), c. un medio de apriete-aflojado. (213). En una modalidad, el sistema además comprende b. un componente de soporte inferior conectado a una superficie inferior, (207), c. un medio hidráulico, (209), d. una unión conectando el componente de soporte inferior para la estructura de soporte superior (208). La estructura en donde los medios hidráulicos conectan la estructura inferior (207) a la estructura de soporte superior. (206). En una modalidad, el sistema además comprende b. un medio que se puede elevar conectado a la estructura de soporte. (204) De conformidad con algunas modalidades de la parte (a), el fluido es un gas o un líquido.

Ahora se describirá por primera vez una estructura de soporte de una máquina de captura de energía para un flujo de fluido en un eje x, comprendiendo: a. al menos un componente de soporte paralelo a la superficie de la tierra, b. una placa horizontal unida a y extendiéndose a los lados de dicho componente de soporte en un eje x-z. De conformidad con algunas modalidades, la placa descansa en la superficie de la tierra, el fluido es un gas o un líquido, o la placa está debajo de la superficie de la tierra. En una modalidad, el sistema además comprende c. en al menos un peso colocado arriba de la placa horizontal.

Ahora se describirá por primera vez un dispositivo de deflexión de flujo, que comprende: a. una forma de ala parcialmente hueca.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. al menos un anillo parcial en la forma de un ala alrededor de una torre de viento.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una forma perfilada de una hoja incompleta.

Ahora se describirá por primera vez un ala perfilada, que comprende: a. un borde sobresaliente de la hoja y un borde lateral completo. En una modalidad, la hoja es simétrica. En una modalidad, el sistema además comprende b. un gancho en el otro lado del borde sobresaliente, dicho gancho consistiendo de una vuelta lisa hacia el borde de salida o b. una extensión para el borde sobresaliente del ala que no hace una vuelta marcada al punto del borde de salida.

Ahora se describirá por primera vez un ala perfilada, que comprende: a. un borde sobresaliente de la hoja y un borde lateral completo y una porción continua del segundo borde lateral del borde sobresaliente que se detiene antes de conectarse al borde de salida. En una modalidad, la hoja es simétrica.

Ahora se describirá por primera vez un ala, que comprende: a. una interrupción en la silueta del ala en un lado del ala. De conformidad con algunas modalidades, la hoja es simétrica o tiene un ángulo de ataque. En una modalidad, dicha ala es ajustable o además ajustable para una forma de ala más plana.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: dos formas separadas adyacentes y continúas una con la otra. De conformidad con algunas modalidades, una forma es cilindrica en forma hueca y la segunda es una convexa, la superficie de domo parcial continuamente extendiéndose desde el exterior de la forma cilindrica o cilindrica en forma hueca y la segunda es una superficie cónica continuamente extendiéndose desde el exterior de la forma cilindrica, en la cual, los medios cónicos ya sean circulares o compuestos de al menos 1 lado externo lineal en la forma de un cono y la forma cilindrica se ajusta para tener un exterior continuo con el mismo.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de captura de energía, comprendiendo: a. un componente de captura de energía de una máquina de captura de energía, b. una hoja FDD-como anillo circundante, c. dicho componente de captura de energía se localiza en la dirección del eje x en la distancia de la mayor velocidad total. De conformidad con algunas modalidades, el componente de captura de energía se centra en el eje x en la distancia de 95% de la velocidad total más alta o el componente de captura de energía se centra en el eje x en la distancia de 15-30% de la longitud de cuerda del borde sobresaliente.

Ahora se describirá por primera vez un FDD para una máquina de captura de energía, que comprende: a. un anillo circundante con al menos una abertura en su forma. Como se explicó anteriormente, el anillo circundante se refiere al FDD que mayormente circunda, en la mayoría de los casos, una turbina.

Ahora se describirá por primera vez un ala incompleta, que comprende: a. una forma de ala con al menos una parte de la forma de alta total faltante.

Ahora se describirá por primera vez un FDD, que comprende: a. una altura de al menos 5 metros.

Ahora se describirá por primera vez un FDD, que comprende: a. un ancho de al menos 5 metros.

Ahora se describirá por primera vez un FDD; que comprende: un diámetro interno de al menos 5 metros. De conformidad con algunas modalidades, el diámetro interno es al menos 10 metros, el eje FDD está sustancialmente en un eje x, o el eje FDD está sustancialmente en el eje y.

Ahora se describirá por primera vez un FDD, que comprende: a. un FDD de obstrucción incompleta.

Ahora se describirá por primera vez un FDD, que comprende: a. un FDD de obstrucción perfilado. En una modalidad, al menos una parte del lado está abierta.

Ahora se describirá por primera vez una base de torre de viento, comprendiendo: a. extensiones de primer nivel múltiple para el lado (194), cada extensión teniendo aberturas para insertar los clavos y tornillos (197, 198) operativos para conectarse al piso. En una modalidad, el sistema además comprende b. extensiones de segundo nivel extensibles (196) conectadas al primer nivel de extensiones. El propósito de estas invenciones es para ampliar la base de la instalación para hacer más fácil para instalar sin equipo caro y más durable debido a una base más amplia.

Ahora se describirá por primera vez una base de torre de viento, que comprende: a. extensiones de primer nivel múltiple para el lado (194), cada extensión teniendo uniones para la inserción de tornillos inferiores (199) operativos para conectarse al piso o al cemento. En una modalidad, el sistema además comprende b. extensiones de segundo nivel que se extienden (196) conectadas a las extensiones de primer nivel.

Ahora se describirá por primera vez una base de torre de viento, comprendiendo: a. una torre central simple, (195), b. al menos tres extensiones laterales de la base de dicha torre, (194), c. medios para unir las extensiones laterales inferiormente. (199). En una modalidad, el sistema además comprende d. medios para unir la torre central inferiormente.

Ahora se describirá por primera vez un sistema FDD, que comprende una hoja incompleta funcionalmente adyacente a una máquina de captura de energía.

Ahora se describirá por primera vez una aeronave o hidronave, que comprende: una hoja incompleta unida al cuerpo del a aeronave o hidronave. En una modalidad, la hoja incompleta es una hoja Farb.

Ahora se describirá por primera vez una aeronave o hidronave, que comprende: a. un ala con una forma de hoja ajustable. De conformidad con algunas modalidades, una de las formas es una hoja Farb o la forma tiene medios para cambiar su espesor.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía, b. una forma de ala, cuyo espesor es al menos 20% de la longitud de cuerda, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía. En una modalidad, el espesor es la menos 30%.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina de eje vertical, b. un FDD funcionalmente adyacente a dicha turbina. (240, 241). De conformidad con algunas modalidades, la turbina es una turbina de viento, la turbina es una turbina de agua, el FDD es una forma de hoja o el FDD es una forma convexa.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. un componente de captura de energía de una máquina de captura de energía, b. un anillo circundante de forma de hoja en un ángulo de ataque de 20-40 grados, funcionalmente adyacente a dicho componente, c. dicho centro del componente se coloca descendente del borde sobresaliente por 15-45% de la longitud de la cuerda de la hoja.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una turbina de eje vertical con un componente de captura de energía, confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía. De conformidad con algunas modalidades, el fluido es un gas o un líquido. De conformidad con algunas modalidades, el FDD está interior en el eje y para el componente de captura de energía, al menos un anillo de eje y parcial, superior en el eje y para el componente de captura de energía, en los lados del componente de captura de energía en el eje y, una forma de ala, al menos un anillo de eje x parcial, una forma de ala perfilada, una forma de ala en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto en todos los lados es mayor que cero, 10 ó 20 grados, una forma interrumpida, una forma parcialmente hueca, una forma perfilada, una forma de ala incompleta, una forma convexa, una forma cónica, un FDD de obstáculo, un FDD de circulación, un FDD con un medio para reforzar el flujo turbulento, una forma de ala con una curvatura superior o inferior cuyo espesor más grande es al menos 20% ó 10% de la línea de cuerda del borde sobresaliente.

La presente invención claramente es diferente por sí misma de las cubiertas, sin embargo, algunos puntos innovadores de la presente invención pueden aplicar a las cubiertas.

Ah Ahora se describirá por primera vez un sistema de cubierta confrontando un flujo de fluido en un eje x, que comprende: a. una cubierta circundando un eje x, b. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía localizado dentro de la cubierta y funcionalmente adyacente a la cubierta, c. dicha cubierta está incompleta.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de cubierta confrontando el flujo del fluido en un eje x, que comprende: a. una cubierta circundando un eje x, b. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía localizado dentro de la cubierta y funcionalmente adyacente a la cubierta, c. medios para reforzar el flujo turbulento dentro de la cubierta. De conformidad con algunas modalidades, los medios son al menos un cable en el interior de la cubierta o al menos un cable anterior a la cubierta en el eje x.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de cubierta confrontando un flujo de fluido en un eje x, comprendiendo: a. una cubierta circundando un eje x, b. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía localizado dentro de la cubierta y funcionalmente adyacente a la cubierta, c. dicha cubierta tiene medios de liberación de presión.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de cubierta confrontando un flujo de fluido en un eje x, comprendiendo: a. una cubierta circundando un eje x, b. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía localizado dentro de la cubierta y funcionalmente adyacente a la cubierta, c. dicha cubierta tiene una jaula anterior.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía confrontando un flujo de fluido en un eje x, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD), cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. una torre de viento ajustable.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de turbina de viento, que comprende: a. una turbina de viento, b. una torre para la turbina de viento, c. dicha torre tiene medios automáticos para disminuir la altura de la turbina en los vientos de una velocidad definida. En una modalidad, los medios automáticos son un sensor y controlador electrónico. En una modalidad, el sistema además comprende d. un FDD funcionalmente adyacente para el componente de captura de energía de la turbina de viento.

Ahora se describirá por primera vez un dispositivo para construir una salida de incremento del porcentaje de velocidad de un fluido cercado en al menos parcialmente en un anillo circundante, comprendiendo: a. un medio legible por computadora comprendiendo instrucciones del programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para producir una primera salida en el formato numérico o gráfico de las velocidades del flujo adyacentes a una forma en la cara interna del anillo circundante, b. un medio legible por computadora que comprende instrucciones del programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para producir una segunda salida en formato numérico o gráfico de las velocidades del flujo adyacentes a la forma en 180 grados desde la primera salida, c. un medio legible por computadora que comprende instrucciones del programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para producir una tercera salida combinando las primeras y segundas salidas. En una modalidad, la salida está en una posición del flujo de fluido más rápido. En una modalidad, el sistema además comprende d. una pantalla para desplegar las dichas salidas.

Ahora se describirá por primera vez un dispositivo para calcular la colocación de un FDD en relación a una máquina de captura de energía, que comprende: a. un medio legible por computadora que comprende instrucciones de programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para producir una forma de FDD en la memoria de un microprocesador, b. un medio legible por computadora que comprende instrucciones de programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones de programa son operables para correr el programa en el microprocesador que calcula la velocidad que incrementa alrededor del FDD, c. un medio legible por computadora que comprende instrucciones de programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones de programa son operables para calcular el incremento de velocidad por al menos un punto en el eje x del flujo del fluido. En una modalidad, el método además comprende d. un medio legible por computadora que comprende instrucciones de programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para determinar la ubicación del incremento de la velocidad más grande para un juego de puntos en el eje x del flujo del fluido. De conformidad con algunas modalidades, el programa es FLUENT, el FDD tiene un centro en el eje y en relación a un flujo del fluido del eje x o el FDD tiene un centro en el eje x en relación a un flujo del fluido del eje x.

Ahora se describirá por primera vez un dispositivo para calcular las velocidades del flujo para una máquina de captura de energía con un FDD, que comprende: a. un medio legible por computadora que comprende instrucciones del programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para producir una representación de un FDD en el programa en un microprocesador, b. un medio legible por computadora que comprende instrucciones del programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para escribir las instrucciones en dicho microprocesador para calcular las velocidades del flujo alrededor del FDD, c. un medio legible por computadora que comprende instrucciones de programa, en donde cuando se ejecutan las instrucciones del programa son operables para escribir las instrucciones en dicho microprocesador para determinar el punto de la velocidad total máxima del fluido en el eje x del flujo del fluido en relación al FDD. De conformidad con algunas modalidades, el FDD tiene un centro del eje y en relación a un flujo del fluido del eje x, o el FDD tiene un centro del eje x en relación a un flujo del fluido del eje x.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión del fluido para una máquina de captura de energía, que comprende: a. un FDD capaz de moverse, b. un sensor de la dirección del flujo del fluido, c. un mecanismo de control para controlar el FDD de conformidad con las instrucciones ejecutables que incluyen la salida de dicho sensor.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión del fluido, que comprende: a. un componente de captura de energía de una máquina de captura de energía para un flujo del fluido en un eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente a dicho componente, con una longitud de cuerda de menos de ó igual a 1 metro en un anillo circundante en un eje x alrededor del componente de captura de energía, en un ángulo de ataque de un valor absoluto de 20 grados o mayor, c. dicho componente de captura de energía se localiza en una dirección x desde el borde sobresaliente del FDD en una distancia de 20-30% de la longitud de cuerda.

Ahora se describirá por primera vez un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. un componente de captura de energía de una máquina de captura de energía para un flujo del fluido en un eje x, b. una cubierta, funcionalmente adyacente a dicho componente y circundando dicho componente con un eje en el eje x, dicha cubierta teniendo un borde anterior curveado.

Ahora se describirá por primera vez un método para construir una salida de incremento de la velocidad radial de un fluido cercado al menos parcialmente en un anillo circundante, que comprende: a. producir un microprocesador una primera salida en formado gráfico o numérico de las velocidades del flujo adyacentes a una forma en la cara interna del anillo circundante, b. producir en un microprocesador una segunda salida en formato numérico o gráfico de las velocidades del flujo adyacentes a una forma en 180 grados desde la primera salida, c. producir una tercera salida de las sumas de la primera y la segunda salidas. En una modalidad, la tercera salida está en una posición x del flujo del fluido más rápido total.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un componente de captura de energía circundado al menos parcialmente en un anillo circundante, que comprende: a. ampliar el componente desde el centro a la periferia en proporción a la velocidad de las regiones abarcadas por el componente. De conformidad con algunas modalidades, el componente es un juego de aspas o palas.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un componente de captura de energía circundado al menos parcialmente en un anillo circundante, que comprende: a. torcer el componente desde el centro a la periferia en proporción a la velocidad aplicando las regiones en el área alcanzada por el componente. De conformidad con algunas modalidades, el componente es un juego de aspas o palas o la torsión es de conformidad con la proporción de la velocidad axial y rotacional.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar una máquina de captura de energía, que comprende: a. colocar un FDD y un componente de captura de energía de dicha máquina en el punto en el eje x del flujo del fluido en donde la velocidad total del fluido (70) es la más grande. En una modalidad, el punto en el eje x está dentro del área del 50% más alto de la velocidad.

Ahora se describirá por primera vez un método para determinar la mejor ubicación de un FDD en relación a una máquina de captura de energía, que comprende: a. proporcionar una forma FDD en la memoria de un microprocesador, b. correr el programa en el microprocesador que calcula la velocidad que incrementa alrededor del FDD por al menos dos puntos en el eje x del flujo del fluido, c. correr el programa en el microprocesador operativo para determinar el incremento de velocidad total en el área alcanzada por el componente de captura de energía de una máquina de captura de energía para cada punto. En una modalidad, el método además comprende d. determinar la ubicación del incremento más grande de la velocidad. En una modalidad, el método además comprende e. la colocación del FDD y la máquina de captura de energía de manera que el componente de captura de energía de la máquina de captura de energía en lo más alto del 50% de la velocidad del flujo. En una modalidad, el programa en (b) es FLUENT.

Ahora se describirá por primera vez un método para fijar una turbina en una dirección específica, que comprende: a. proporcionar una unidad de procesamiento de datos operativa para computar las lecturas de las velocidades del flujo relacionadas al tiempo, b. proporcionar una unidad de procesamiento de datos operativa para computar las lecturas de las direcciones de flujo relacionadas al tiempo, c. proporcionar una unidad de procesamiento de datos operativa para computar la mejor combinación de la velocidad y la dirección en un año, d. fijar la turbina en la dirección de la salida de energía máxima, e. proporcionar un FDD en una ubicación operativa para incrementar la velocidad del flujo del fluido en la turbina.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un sistema de deflexión del flujo, que comprende: a. proporcionar un sistema de captura de energía con un componente de captura de energía, b. proporcionar un FDD que es funcionalmente adyacente a y localizado en el punto operativo para producir la salida de energía máxima del sistema. De conformidad con algunas modalidades, el FDD se localiza en un punto en la cima del 90% ó 50% de la salida de energía del sistema.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un FDD, que comprende: a. proporcionar los parámetros de tamaños de la turbina, arrastrados al menos del grupo del tamaño de la estructura de soporte, el tamaño del componente de captura de energía, la distancia del componente de captura de energía de la estructura de soporte y del piso, b. proporcionar una forma, tamaño, ángulo de ataque y la distancia del componente de captura de energía para el FDD en un programa corriendo en un microprocesador, c. ejecutar un programa generando los datos de velocidad basados en el FDD y la información de turbina en un programa de software escrito en la memoria de un microprocesador, d. generar los datos en la velocidad esperada por al menos una configuración, e. fabricar el FDD para la velocidad incrementada.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un sistema de deflexión de flujo que comprende: a. proporcionar un componente de captura de energía de una máquina de captura de energía confrontando un flujo en el eje x, b. proporcionar un FDD, c. colocar el FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía en una posición operativa para maximizar dentro del superior del 50% de la salida de energía del sistema. De conformidad con algunas modalidades, el diámetro interno del FDD se ajusta para incrementar la salida de energía (42, 47, 48, 49, 50), la posición es operativa para maximizarse dentro del superior del 90%, el FDD es al menos parte de un anillo circundante, el FDD es al menos una parte de un anillo con un eje en el eje y, la forma del FDD se ajusta para incrementar la salida de energía, (51 , 52) la altura del FDD se ajusta para incrementar la salida de energía, (53, 54) el ancho del FDD se ajusta para el incremento de salida de energía, (53, 54) o el ángulo de inclinación del FDD se ajusta para el incremento de la salida de energía (55, 56, 57).

Ahora se describirá por primera vez un método para construir una estancia de energía, que comprende: a. colocar al menos una turbina y la estructura de soporte, b. colocar al menos un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía de la turbina. De conformidad con algunas modalidades, el FDD es operativo para maximizarse dentro del superior del 90% o 50% de la salida máxima de energía para esa forma.

Ahora se describirá por primera vez un método para incrementar la energía de una turbina confrontando un eje x con un FDD en un eje y; que comprende: a. ajustar y calcular en el medio legible por computadora al menos un parámetro desde cualquiera del siguiente grupo: altura, ancho, tamaño, diámetro interno, convexidad de la forma, ángulo del FDD de incidencia, ángulo de ataque, ancho del borde sobresaliente, área interna incluyendo ambas áreas del FDD y las áreas no cubiertas en el centro. De conformidad con algunas modalidades, al menos dos o tres de dichos parámetros se ajustan. En una modalidad, el método además comprende b. proporcionar dicha turbina física y el FDD.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar una turbina, que comprende: a. ajustar la forma del aspa de conformidad con la distribución de velocidad causada por el FDD.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un sistema FDD, que comprende: a. fijar las partes de un sistema FDD en la torre y/o el alojamiento durante la fabricación.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un sistema FDD, que comprende: a. fijar las partes de un sistema FDD en la torre y/o alojamiento después de la fabricación.

Ahora se describirá por primera vez un método para incrementar la salida de energía de una turbina confrontando un flujo de fluido en un eje x con un FDD con un centro de eje y, comprendiendo: a. incrementar el diámetro interno (Din) como la altura y el ancho se incrementan.

Ahora se describirá por primera vez un método para calcular la salida de energía para una turbina de viento confrontando un flujo de fluido de eje x, dicha turbina teniendo un FDD, que comprende: a. calcular las velocidades sobre el área de un punto del eje x específico, b. calcular al cubo el incremento de velocidad y ajustaría para el área alcanzada por las aspas.

Ahora se describirá por primera vez un método para construir una estancia de energía del viento en al menos una turbina dentro de un FDD que incrementa la salida de energía, que comprende: a. proporcionar las entradas de la turbina y los parámetros de la torre, b. proporcionar la información en la disposición física de la ubicación de la turbina, c. proporcionar la información en la velocidad del viento y la dirección en una base cada año. En una modalidad, el método además comprende d. proporcionar entradas de la salida máxima de la turbina, el costo del FDD y la proporción del pago de electricidad, e. proporcionar al cliente con un estimado de reanudar en la inversión de las opciones FDD.

Ahora se describirá por primera vez un método para tratar con ingeniería un FDD y una turbina, que comprende: a. ajustar la colocación del FDD para crear la contigüidad funcional para las aspas de la turbina mientras se deja suficiente espacio entre el FDD y las aspas de turbina para evitar contactarlas en las velocidades del viento de debajo de 50 millas por hora. En una modalidad, la velocidad del viento es sobre 50 millas por hora.

Ahora se describirá por primera vez un método para fabricar un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. colocar un FDD en contigüidad funcional para el componente de captura de energía de una máquina de captura de energía confrontando un eje x del flujo. De conformidad con algunas modalidades, el FDD se dirige en un eje x, el FDD se dirige en un eje y, o el FDD es una forma de hoja incompleta.

Claims (41)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de dispositivo de de deflexión de flujo (FDD), que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo del fluido del eje x, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. el eje central del FDD está sustancialmente perpendicular al flujo del fluido.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicha altura del FDD desde su parte más baja a la parte más alta efectiva en el eje y es al menos 10 metros.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el FDD inicia arriba de una superficie del piso.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el diámetro interno del FDD es al menos 10 metros.

5. Un sistema FDD, que comprende: a. un dispositivo de deflexión del flujo, funcionalmente adyacente a una máquina de captura de energía, en donde la mejor línea ajustada de los puntos que conectan la velocidad máxima en cualquier distancia radial del cubo está en el plano de la dimensión xyz de las aspas (no incluyendo el cubo) con una varianza de no más de 20 grados de arco en cualquier dirección.

6. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido, b. un dispositivo de deflexión de flujo (FDD) colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicha máquina de captura de energía es una turbina de al menos un diámetro de aspas de 10 metros.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, en donde el FDD es una hoja colocada en un anillo alrededor de las aspas.

8. Un sistema FDD, que comprende: a. un sistema de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido del eje x, b. un FDD que es funcionalmente adyacente al componente y localizado en una posición óptima dentro del 20% de margen de error para contactar la velocidad máxima con el componente de captura de energía, integrado sobre el área alcanzada del componente de captura de energía.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, en donde el eje central del FDD es sustancialmente perpendicular al flujo del fluido.

10. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un fluido o flujo de onda del eje x, b. un FDD de forma de hoja funcionalmente adyacente para el componente de captura de energía, c. dicho FDD está en un ángulo de ataque que es un valor absoluto de al menos 20 grados.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, en donde el ángulo de ataque es al menos 30 grados.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, en donde dicho componente de captura de energía se centra en una dirección del eje x desde el borde sobresaliente de un FDD de eje x en una distancia de 20-30% de la longitud de cuerda.

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, en donde la distancia desde el FDD al componente de captura de energía no es más de 5 centímetros.

14. Una hoja "C", presente en al menos un lado de la hoja, comprendiendo una línea arrastrada a través de los siguientes puntos de coordenadas relativas en un eje x-y en cualquier tamaño proporcional y cualquier ángulo de ataque, en donde al menos un punto puede variar por una cantidad absoluta de 10% de la longitud de cuerda: X, Y; 1.732050808, 1 ; 1.693643087, 0.874364124; 1.646368289; 0.761206475; 1.542617362; 0.546668353; 1.427110653; 0.347651841 , 1.29972529; 0.165009761 ; 1.159575723, 0.000955932; 1.004940323; -0.140607698; 0.824000258; -0.251170312; 0.72335477; -0.288447214; 0.614950141 ; -0.310804889; 0.497740627; -0.315152056; 0.369386895; -0.29535687; 0.299593086, -0.272790447; 0.224224918, -0.23736895; 0.1390843, -0.179461075; 0.088459869; -0.132016988, 0, 0.

15. Una hoja "Farb" en al menos un lado de la hoja, comprendiendo una línea arrastrada a través de los siguientes puntos de coordenadas relativas en un eje x-y en cualquier tamaño proporcional y cualquier ángulo de ataque, en donde al menos un punto puede variar por una cantidad absoluta del 10% de la longitud de cuerda: X, Y; 0.057, 0.420; 0.020; 0.391 ; 0.000; 0.356; 0.007; 0.311 ; 0.038; 0.250; 0.073; 0.191 ; 0.106; 0.149; 0.144; 0.104; 0.180; 0.072; 0.227; 0.035; 0.268; 0.011 ; 0.316; 0.000; 0.362; 0.007; 0.411 ; 0.019; 0.464; 0.043; 0.515; 0.080; 0.571 ; 0.121 ; 0.630; 0.171 ; 0.674; 0.221 ; 0.727; 0.278; 0.774; 0.340; 0.816; 0.402; 0.857; 0.468, 0.889; 0.523; 0.944; 0.633.

16. Un sistema de turbina, que comprende: a. aspas de turbina, b. una hoja incompleta funcionalmente adyacente a dichas aspas, en donde la velocidad más alta del flujo del fluido sobre el área alcanzada de las aspas está en la periferia de las aspas.

17. Una hoja "B2", que comprende: a. una línea curveada arrastrada a través de los siguientes puntos de coordenadas relativos en un eje x-y en cualquier tamaño proporcional como al menos una parte de una hoja, en donde al menos un punto puede variar por una cantidad absoluta del 10% de la longitud de cuerda: X, Y; 10, 10; 12.8, 9; 15.2, 7.5; 17.4, 5; 18.9, 2.3; 20, 0; b. un segundo lado para la hoja.

18. Una hoja "B1", que comprende: a. una linea curveada arrastrada a través de los siguientes puntos de coordenadas relativos en un eje x-y en cualquier tamaño proporcional como al menos una parte de una hoja, en donde la menos un punto puede variar por una cantidad absoluta del 10% de la longitud de cuerda: X, Y; 10, 10; 12, 9.6; 15.4, 8; 17.4, 6; 19.2, 3; 20, 0. b. un segundo lado para la hoja.

19. Un sistema de deflexión de flujo, que comprende: a. medios de liberación de la presión unidos a un FDD; liberando el diferencial en la presión del fluido en cada lado del FDD.

20. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, cuyo eje es sustancialmente perpendicular al flujo, que es un híbrido de al menos una forma tipo disco externamente sustancialmente vertical y una forma no cóncava superior que continúa desde el exterior.

21. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido, b. un FDD, funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que es al menos parcialmente una estructura tensa.

22. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido del eje x, b. un FDD funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, que es una forma de hoja cuyo espesor más grande es 25% de la longitud de cuerda o mayor.

23. Un sistema de mejoramiento del flujo, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido circundado por una estructura de mejora del flujo (definida como incluyendo FDDs y embudos), b. medios para reforzar el flujo turbulento en la estructura; funcionalmente adyacentes a y ascendentes del componente de captura de energía.

24. El sistema de conformidad con la reivindicación 23, en donde los medios es una estructura elevada de menos de 5 milímetros de altura en la superficie de la estructura del flujo confrontando el componente de captura de energía.

25. Un sistema FDD, que comprende: a. una jaula unida al FDD ascendente desde el componente de captura de energía.

26. Un sistema FDD, que comprende: a. una turbina, b. una forma de hoja funcionalmente adyacente cuyo espesor más grande se localiza en menos del 10% de la longitud de cuerda del borde sobresaliente.

27. Un sistema de captura de energía en un flujo de fluido en el eje x, que comprende: a. al menos una aspa, las aspas de las cuales son las más amplias, el ancho definido por la superficie y-z confrontando el flujo, en la periferia y excluyendo la raíz del aspa. b. un FDD, funcionalmente adyacente a dicha aspa.

28. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido de eje x, dicho centro del componente girando en un eje x, b. un FDD colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. dicho FDD circunda al menos una parte del componente de captura de energía, d. al menos un imán establecido en la periferia de las aspas.

29. Un sistema de captura de energía en un flujo de fluido de eje x, que comprende: a. una primera máquina de captura de energía comprendiendo al menos un aspa, b. una segunda máquina de captura de energía, comprendiendo al menos un aspa, localizada descendente y a menos de 3 diámetros de la aspa desde la primera máquina de captura de energía en una dirección del eje x, c. un FDD, funcionalmente adyacente a la segunda máquina de captura de energía.

30. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía en un flujo de fluido de eje x, b. un FDD, cuyo eje está en el eje x, colocado funcionalmente adyacente al componente de captura de energía, c. la proporción entre el radio interno del FDD en el borde del eje y-z más anterior del componente de captura de energía y la distancia desde ese plano del punto más anterior del FDD es mayor que 5 a 1.

31. Un sistema de ala perfilada, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía, b. al menos una parte de una borde sobresaliente de la hoja que no es un embudo (embudo definido como una forma como cono hueco sobresaliente para un tubo con alguna longitud sustancialmente el mismo diámetro o definido como un interior concentrándose con un perfil de velocidad no la más alta en la periferia).

32. Un sistema de conformidad con la reivindicación 31 , que además comprende: a. una extensión en el segundo lado del borde sobresaliente girando hacia el borde de salida.

33. Un FDD para una máquina de captura de energía, que comprende: a. un anillo circundante con al menos una abertura en la forma.

34. Un sistema FDD, que comprende: a. una máquina de captura de energía con un componente de captura de energía, b. una hoja incompleta funcionalmente adyacente al componente de captura de energía.

35. El sistema de conformidad con la reivindicación 34, en donde el área incompleta se confronta fuera del componente de captura de energía.

36. Una aeronave o hidronave, que comprende: a. una hoja incompleta unida al cuerpo de la aeronave o hidronave.

37. Un sistema FDD, que comprende: a. una turbina de eje vertical, b. un FDD, funcionalmente adyacente a dicha turbina, en donde un FDD está funcionalmente adyacente a al menos un borde vertical de las aspas en el eje y.

38. El sistema de conformidad con la reivindicación 37, en donde el FDD es una forma de hoja.

39. El sistema de conformidad con la reivindicación 38, en donde el FDD está en un ángulo de ataque cuyo valor absoluto es al menos de 20 grados.

40. Un método para fabricar un sistema de captura de energía, que comprende: a. proporcionar un componente de captura de energía y un FDD; b. colocar el FDD funcionalmente adyacente a dicho componente en el punto en el flujo del fluido en donde la velocidad total del fluido alcanzando dicho componente está dentro del 10% del máximo para esa forma de FDD.

41. Un método para fabricar un FDD con un eje y, que comprende: a. proporcionar la entrada de al menos un diámetro, altura, la altura desde el piso, el ancho y la forma del FDD y el diámetro del aspa y la altura de las aspas de la turbina, b. calcular las velocidades del viento de dichas entradas, c. colocar el FDD en una posición para incrementar la salida de energía de la turbina.