WO1989005403A1 - Module stato-eolien realise par l'assemblage d'une turbine a ecoulement parabolique entre un socle et un dome - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to the structure of a Trimonolithic Stato-Wind Module including a turbine in which the laminar nature of the air flow is supported by a parabolic trajectory due to an appropriate restructuring.
  • a Trimonolithic Stato-Wind Module including a turbine in which the laminar nature of the air flow is supported by a parabolic trajectory due to an appropriate restructuring.
  • the present invention aims to remedy this state of affairs by means of a global restructuring characterized by a molding in a single operation of only three monolithic blocks constituting a turbine I, a base 2 and a hemi-lentiform dome 3, fig . I (vertical section).
  • the turbine I, fig.2 (section AB of fig.I) is constituted by a frustoconical body 4 joining, during molding, the peripheral assembly of vertical blades 5 which are uniformly distributed on the external surface.
  • Each of these recti-curvilinear blades has a rectilinear part extended towards the external end of a curved part.
  • the rectilinear part starting from the outside edge of the flange 6 towards the outside, makes an angle of 30 ° with the axis of the radius of rotation, of center 0.
  • Said flange, integral with a skirt 7 of the frustoconical body, is also secured, in its center, to a central shaft 8. This shaft, opening out under an underlying base, can cause any work accessory.
  • the internal part of the frustoconical body can be provided with a soft iron crown on which are bonded ferrites facing the windings wound on laminated armatures integral with an underlying base.
  • the base 2, fig. 3 (section CD of fig.I) has in its center a bearing holder 9, with opposite stops 10 and II in which the turbine shaft pivots. Furthermore, this base comprises on its periphery a series of vertical wings I2 which create as many attack or flight conduits which channel and direct the flow of the wind in the extension of the curved end of each blade, corresponding to the point interaction a.
  • the attack conduits, the blades and the skirt of the frustoconical body contributes jointly, not only, to the main driving effect, but also, to create an ascending internal flow which approaches tangentially the internal frustoconical cavity 13 of a hemi-lentiform dome 3.
  • This hemi-lentiform dome comprises on its internal face a frustoconical cavity 13 of small scale and on its external face a convex profile 14 of large wingspan surmounted by a protuberance 15, also frustoconical .
  • This hemi-lentiform dome superimposing the turbine and the base, bends the trajectory of the wind flow by giving it a plunging curvature.

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Abstract

Selon l'état de la technique concernant les moteurs à vent, tout module éolien engendre des turbulences et des vibrations néfastes au rendement et à la fiabilité. Par ailleurs, l'usinage et l'assemblage d'une multitude de pièces élémentaires réduisent considérablement la compétitivité du produit final. Dans la présente invention, on remédie à ces inconvénients, par la restructuration d'un module stato-éolien groupant seulement trois éléments coulés d'une seule pièce, une turbine à écoulement parabolique (1) tournant sur un socle (2) et protégé par un dôme en forme de demi-lentille (3). Ces trois éléments, de conformation complémentaire, procurent un rendement, une fiabilité et une compétitivité accrus.

Description

MODULE STATO-EOLIEN REALISE PAR L 'ASSEMBLAGE D ' UNE TURBINE A ECOULEMENT PARABOLIQUE ENTRE UN SOCLE ET UN DOME
L 'invention concerne la structure d'un Module Stato-Eolien trimonolithique incluant une turbine dans laquelle le caractère laminaire de l ' écoulement d'air, est conforté par une trajectoire parabolique due à une restructuration appropriée. Selon l ' état de la technique et d'après les brevets n° 8II4373 et 83203I5 , relatifs à un module stato-éolien et à une turbine trifonctionnelle, tout appareil éolien engendre des turbulences et des vibrations néfastes au rendement et à la fiabilité. Par ailleurs, l 'usinage et l 'assemblage d'une multitude de pièces élémentaires réduisent considérablement la compétitivité du produit . La présente invention a pour but de remédier à cet état de choses au moyen d 'une restructuration globale caractérisée par un moulage en une seule opération de seulement trois blocs monolithiques constituant une turbine I , un socle 2 et un dôme hémi-lentiforme 3 , fig. I (coupe verticale) . Ainsi , la turbine I ,fig.2 (coupe AB de fig.I ) est constitué par un corps tronconique 4 solidarisant , lors du moulage, l ' ensemble périphérique de pales verticales 5 qui se trouvent uniformément réparties sur la surface externe.
Chacune de ces pales recti-curviligne possède une partie rectiligne prolongée vers l ' extrémité externe d'une partie incurvée. La partie rectiligne, partant du bord extérieur du flasque 6 vers l ' extérieur, fait un angle de 30° avec l 'axe du rayon de rotation, de centre 0 . Le dit flasque, solidaire d'une jupe 7 du corps tronconique, est également solidarisé, en son centre, à un arbre central 8. Cet arbre, débouchant sous un socle sous-jacent , peut entrainer un quelconque accessoire de travail.
Mais encore, lorsque la fonction électrique est recherchée la partie interne du corps tronconique peut être dotée d 'une couronne de fer doux sur laquelle sont collées des ferrites faisant face aux bobinages enroulés sur armatures feuilletées solidaires d 'un socle sousjacent. Le socle 2,fig. 3 (coupe CD de la fig.I) possède en son centre un porte-paliers 9 , à butées opposées 10 et II dans lequel pivote l 'arbre de turbine. Par ailleurs , ce socle comporte sur sa périphérie une série d'ailes verticales I2 qui créent autant de conduits d'attaque ou de fuite qui canalisent et orientent le flux du vent dans le prolongement de l' extrémité incurvée de chaque pale, correspondant au point d'interaction a .
Ainsi, lorsque ces ailes jouent un rôle moteur, les conduits d'attaque, les pales et la jupe du corps tronconique contribue conjointement, non seulement, à l ' effet moteur principal , mais encore, à créer un flux interne ascendant qui aborde tangentiellement la cavité tronconique interne 13 d'un dôme hémi-lentiforme 3. Ce dôme hémi-lentiforme comporte sur sa face interne une cavité tronconique 13 de petite envergure et sur sa face externe un profil convexe 14 de grande envergure surmonté par une protubérance 15 , également tronconique. Ce dôme hémi-lentiforme, superposant la turbine et le socle, infléchit la trajectoire du flux éolien en lui donnant une courbure plongeante. Ce flux éolien ainsi infléchi aborde le sommet b de la partie rectiligne des pales avec une incidence de 20 à 30° où il exerce un effet moteur complémentaire. Ensuite le dit flux poursuit sa lancée vers la partie incurvée des pal es , d 'où il s ' évacue en sens inverse de la turbine avec effet de réaction c. Par conséquent, à chaque révolution de la turbine, chacune des pales intercepte trois effets : une action principale au point d'intérac- tion a, une action complémentaire au sommet b des dites pales et une réaction de fuite c, selon l 'illustration du parcours parabolique définie par la fig.4 dont le plan de traçage de la courbe est incliné de 30° sur le plan horizontal de rotation de la turbine. Les avantages d'une telle restructuration trimonolithique d'un mo- dule stato-éolien incluant une turbine parabolique sont un rendement, une fiabilité et une compétitivité accrus.

Claims

REVENDICATIONS:
I- Module Stato-Solien, permettant la suppression des turbulences ou vibrations, caractérisé en ce qu'il est réalisé à l'aide de trois éléments complémentaires respectivement coulés d'une seule pièce, une turbine à écoulement parabolique(l) tournant sur un socle (2) et protégée par un dôme en forme de demi-lentille (3).
2- Module,selon la revendication I, caractérisé en ce que la turbine (I) comporte un corps tronconique creux formé d'un flasque supérieur (6) solidaire d'une jupe tronconique (7). 3- Module, selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que la. jupe tronconique (7), comporte des pales (5) verticalement saillantes sur sa surface externe.
4- Module, selon les revendications 1,2 et 3, caractérise en ce que chaque pâle possède une partie rectiligne prolongée d'une partie incurvée, propice à l'effet de réaction.
5- Module, selon les revendications 1,2,3 et 4, caractérisé en ce que la partie rectiligne de chaque pâle, partant du bord extrême du flasque vers l'intérieur, forme un angle de 30° avec l'axe du rayon de rotation. 6- module, selon les revendications I et 2, caractérisé en ce eue le flasque supérieur de turbine comporte en son centre un arbre vertical de rotation (8) qui débouche sous un socle sous-jacent.
7- Module, selon la revendication I, caractérisé en ce que le socle (2), à ailes verticales périphériques (I2), comporte en son milieu un portepalier (9) à butées opposées (I0 et II).
8- Module, selon la revendication I, caractérisé en ce que le dôme en forme de demi-lentille, comporte en son milieu interne un profil tronconique de petite envergure (I3).
9- Module, selon les revendications I et 8, caractérisé en ce que le dôme en forme de demi-lentille, comporte un profil externe convexe de grande envergure (I4) surmonté d'une protubérance tronconique (I5).
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