RU2379545C1 - Method of converting kinetic wind energy - Google Patents
Method of converting kinetic wind energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379545C1 RU2379545C1 RU2008135534/06A RU2008135534A RU2379545C1 RU 2379545 C1 RU2379545 C1 RU 2379545C1 RU 2008135534/06 A RU2008135534/06 A RU 2008135534/06A RU 2008135534 A RU2008135534 A RU 2008135534A RU 2379545 C1 RU2379545 C1 RU 2379545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- wind
- flying
- flying vehicle
- fact
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 6
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к преобразованию энергии ветра, действующего на привязной летательный аппарат, с передачей механической работы на рабочий орган, совершающий колебательное движение.The invention relates to the conversion of wind energy acting on a tethered aircraft, with the transfer of mechanical work to the working body, making an oscillatory movement.
Из уровня техники известны способы преобразования энергии ветра с передачей механической работы на рабочий орган, совершающий колебательное движение. (См., например, патент РФ №2142572, МПК F03D 5/06 «Устройство для преобразования энергии текучей среды», опубл. 10.12.1999 в Бюл. №34).The prior art methods for converting wind energy with the transfer of mechanical work to a working body that performs oscillatory motion. (See, for example, RF patent No. 2142572, IPC
Недостаток известного способа заключается в том, что устройства, выполненные для реализации данного способа, имеют сложную конструкцию. Кроме того, для получения полезной работы требуется большой напор текучей среды.The disadvantage of this method is that the devices made to implement this method have a complex structure. In addition, to obtain useful work requires a large pressure head of the fluid.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ преобразования энергии ветра, действующего на привязной летательный аппарат с передачей механической работы на рабочий орган, совершающий колебательное движение. (См., например, патент РФ №2109981, МПК F03D 5/06 "Способ преобразования кинетической энергии скоростного напора ветра и ветроустановка", опубл. 27.04.1998 г. в Бюл. №12).The closest in technical essence and adopted as a prototype is a method of converting wind energy acting on a tethered aircraft with the transfer of mechanical work to a working body that performs oscillatory motion. (See, for example, RF patent No. 2109981, IPC F03D 5/06 "Method for the conversion of kinetic energy of high-speed wind pressure and wind turbine", published on April 27, 1998 to Bull. No. 12).
Способ позволяет использовать потоки воздуха, обычно дующие на высоте.The method allows the use of air flows, usually blowing at altitude.
Недостаток прототипа, так же как и аналога, заключается в том, что при невысоких скоростных ветровых напорах получаемая энергия невелика.The disadvantage of the prototype, as well as the analogue, is that with low speed wind pressures, the energy received is small.
Задачей данного изобретения является преобразование энергии ветра, дующего даже с небольшой скоростью, в колебательное движение рабочего органа с последующим его использованием для генерации электричества.The objective of the invention is the conversion of wind energy, blowing even at low speed, into the oscillatory movement of the working body with its subsequent use to generate electricity.
Указанная задача решается за счет того, что в способе преобразования кинетической энергии ветра, воздействующего на привязной летающий аппарат с передачей механической мощности на рабочий орган, расположенный на земле, согласно изобретению формируют две разнонаправленные силы, действующие на летающий аппарат, одна из которых тянет аппарат вверх и определяется тем, что аппарат выполнен легче воздуха, а вторая сила задается его аэродинамической формой, имеющей вид полусферы, с нижней сферической и плоской верхней поверхностями.This problem is solved due to the fact that in the method of converting the kinetic energy of the wind acting on a tethered flying apparatus with the transmission of mechanical power to a working body located on the ground, according to the invention, two differently directed forces acting on the flying apparatus are formed, one of which pulls the apparatus up and is determined by the fact that the apparatus is made lighter than air, and the second force is determined by its aerodynamic shape, having the form of a hemisphere, with a lower spherical and flat upper surfaces.
В варианте технического решения при движении аппарата вниз образуется дополнительная сила, поворачивающая аппарат под углом к ветру, за счет придания аппарату асимметричной формы в виде плоского козырька, выходящего за границы периметра верхней поверхности.In the embodiment of the technical solution, when the apparatus moves downward, an additional force is formed, which rotates the apparatus at an angle to the wind, due to giving the apparatus an asymmetric shape in the form of a flat peak that extends beyond the perimeter of the upper surface.
Наличие двух разнонаправленных сил, одна из которых тянет аппарат вверх и определяется тем, что аппарат выполняют легче воздуха, а вторая сила определяется его аэродинамической формой, выполненной в виде полусферы со сферической поверхностью, направленной вниз, приводит к тому, что даже при небольшом напоре аппарат начинает реагировать на ветер, вынуждая колебаться прикрепленные к аппарату механические элементы конструкции.The presence of two multidirectional forces, one of which pulls the device up and is determined by the fact that the device is lighter than air, and the second force is determined by its aerodynamic shape, made in the form of a hemisphere with a spherical surface directed downwards, leads to the fact that even with a small pressure head begins to respond to the wind, forcing the mechanical elements of the structure attached to the apparatus to oscillate.
Придание форме летательного аппарата асимметрии, которая при движении его вниз образует дополнительную силу, поворачивающую аппарат под углом к ветру, усиливает колебательные процессы при воздействии ветра.Giving asymmetry to the shape of the aircraft, which when moving downward forms an additional force that turns the device at an angle to the wind, enhances the oscillatory processes when exposed to wind.
Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена принципиальная механическая схема устройства, выполняющего функции преобразования энергии ветра.Figure 1 presents a schematic mechanical diagram of a device that performs the function of converting wind energy.
На фиг.2 показан привязной летательный аппарат с козырьком, вид сбоку.Figure 2 shows a tethered aircraft with a visor, side view.
На фиг.3 изображен привязной летательный аппарат с козырьком, вид сверху.Figure 3 shows a tethered aircraft with a visor, top view.
Механическая схема состоит из пустотелого привязного летательного аппарата 1 (фиг.1). Летательный аппарат имеет аэродинамический профиль, состоящий из выпуклой сферической 2 и плоской 3 поверхностей. Выпуклая поверхность 2 ориентирована вниз. Внутренняя поверхность аппарата может быть заполнена газом с удельным весом, меньшим удельного веса воздуха. Аппарат привязан тросом 4, который проходит через жестко закрепленный воронкообразный приемник 5 с закругленными верхними и нижними краями. Внутренняя поверхность приемника имеет специальное покрытие, снижающее трение троса о его стенки. На тросе имеется зажим 6, к которому с помощью вспомогательного троса 7 последовательно крепятся сердечник 8 электромагнитного преобразователя и пружина сжатия-растяжения 9. Снизу пружина 9 крепится к неподвижной поверхности (не показана).The mechanical circuit consists of a hollow tethered aircraft 1 (figure 1). The aircraft has an aerodynamic profile, consisting of a convex spherical 2 and flat 3 surfaces. Convex
В варианте технического решения верхняя поверхность 3 летательного аппарата 1 снабжена плоским козырьком 10 (фиг.2, 3), выходящим за границы периметра верхней поверхности, что придает аппарату асимметричную форму.In a technical solution, the
Способ преобразования кинетической энергии ветра, воздействующего на привязной летающий аппарат с передачей механической мощности на рабочий орган, расположенный на земле, осуществляется следующим образом. За счет того, что аппарат легче воздуха, он поднимается над поверхностью земли на определенную высоту, определяемую длиной троса 4, растягивая пружину 9. При воздействии на летательный аппарат 1 потока воздуха он за счет аэродинамического эффекта, определяемого разностью скоростей ветровых потоков, обтекающих его с верхней поверхности 3 и нижней поверхности 2, будет стремиться двигаться вниз, уменьшая растягивающую силу, действующую на пружину 9. Таким образом, на аппарат действуют две силы, одна из которых стремится поднять его вверх, а вторая опустить вниз. Из-за того, что ветер всегда дует с переменной скоростью, аппарат 1 будет совершать колебательные движения вверх-вниз. Эти движения передаются через трос 4, зажим 6 и вспомогательный трос 7 на пружину 9 и приводят к ее попеременному сжатию и растяжению. Колебательные движения пружины заставляют сердечник 8 также совершать возвратно-поступательные движения, которые вызывают появление электрического напряжения на катушке (не показана), внутри которой помещен сердечник 8. Таким образом, имеет место преобразование кинетической энергии ветра в электрическую энергию, которую можно использовать для различных бытовых и хозяйственных нужд.The method of converting the kinetic energy of the wind acting on a tethered flying apparatus with the transmission of mechanical power to a working body located on the ground is as follows. Due to the fact that the device is lighter than air, it rises above the earth's surface to a certain height, determined by the length of the
При наличии козырька 10 (фиг.2, 3) во время движения под влиянием ветра аппарата 1 вниз на козырек будет действовать односторонняя сила воздушного сопротивления, направленная вертикально. Аппарат будет разворачиваться боком по отношению к ветру и действие аэродинамического эффекта ослабнет. Аппарат начнет подниматься вверх, стремясь занять первоначальное положение. Далее процесс будет повторяться. Благодаря этому будет происходить дополнительное изменение баланса сил, действующих на аппарат даже при постоянном воздушном потоке. В результате колебательный процесс будет происходить более интенсивно, что повысит энергетическую отдачу системы.In the presence of a visor 10 (Fig.2, 3) during movement under the influence of the wind of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135534/06A RU2379545C1 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Method of converting kinetic wind energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135534/06A RU2379545C1 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Method of converting kinetic wind energy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2379545C1 true RU2379545C1 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=42120848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008135534/06A RU2379545C1 (en) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Method of converting kinetic wind energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2379545C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186193U1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Стрелец" (ООО "Стрелец") | DEVICE FOR STABILIZING A TAKE-UP AIRCRAFT |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1302011A1 (en) * | 1985-11-21 | 1987-04-07 | Г.Г.Арутюн н | Wind power plant |
| RU2109981C1 (en) * | 1992-03-16 | 1998-04-27 | Юрий Иванович Черкасов | Method and plant for converting kinetic energy of wind velocity head |
| RU2277642C2 (en) * | 2004-06-01 | 2006-06-10 | Валерий Викторович Мурашевский | Wind power plant |
| RU2297710C2 (en) * | 2005-07-18 | 2007-04-20 | Анатолий Петрович Рыбкин | Device for conversion of wind energy to electricity and wireless illumination of object |
| WO2008034421A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Manfred Franetzki | Kite power generator |
-
2008
- 2008-09-01 RU RU2008135534/06A patent/RU2379545C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1302011A1 (en) * | 1985-11-21 | 1987-04-07 | Г.Г.Арутюн н | Wind power plant |
| RU2109981C1 (en) * | 1992-03-16 | 1998-04-27 | Юрий Иванович Черкасов | Method and plant for converting kinetic energy of wind velocity head |
| RU2277642C2 (en) * | 2004-06-01 | 2006-06-10 | Валерий Викторович Мурашевский | Wind power plant |
| RU2297710C2 (en) * | 2005-07-18 | 2007-04-20 | Анатолий Петрович Рыбкин | Device for conversion of wind energy to electricity and wireless illumination of object |
| WO2008034421A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Manfred Franetzki | Kite power generator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186193U1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Стрелец" (ООО "Стрелец") | DEVICE FOR STABILIZING A TAKE-UP AIRCRAFT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130227940A1 (en) | Energy conversion from fluid flow | |
| Qadri et al. | Fluid-structure interaction of a fully passive flapping foil for flow energy extraction | |
| US20140175800A1 (en) | Non-Rotating Wind Energy Generator | |
| US20200049130A1 (en) | Electrical Power Generator | |
| CN108678895B (en) | Dynamic adjustable rigidity vortex-induced vibration tidal current energy conversion device and control method thereof | |
| EP3204635A2 (en) | An electrical power generator and an electrical power generation method | |
| CA2713853A1 (en) | Wave energy conversion apparatus | |
| WO2015088923A3 (en) | Multi-directional wave energy absorption converter | |
| KR102849880B1 (en) | Universal swing generator under complex incoming flow and method of using the same | |
| EP1913203A1 (en) | A device for capturing energy from a fluid flow | |
| JP2017505394A (en) | Vertical movement buoy point absorber | |
| Tian et al. | Dynamic modeling of wave driven unmanned surface vehicle in longitudinal profile based on DH approach | |
| EP2411662A1 (en) | Venturi pinwheel and sea anchor wave energy conversion systems | |
| JP5627527B2 (en) | Natural vibration adjustment mechanism of wave power generator | |
| RU2379545C1 (en) | Method of converting kinetic wind energy | |
| Phan et al. | Remotely controlled flight of an insect-like tailless flapping-wing micro air vehicle | |
| RU2380569C1 (en) | Conversion of wind power into electric power | |
| JP2012518752A (en) | Power capture device | |
| Korde et al. | On wave energy focusing and conversion in open water | |
| Zhang et al. | Energy conversion performance of a triplet BBDB device model under regular wave conditions | |
| CN208474043U (en) | A kind of anti-wave power generator of sea swing type | |
| CN116696978A (en) | Damping device and damping method of floating offshore wind turbine based on magnetorheological damper | |
| Lai et al. | Numerical study on the optimization of hydrodynamic performance of oscillating buoy wave energy converter | |
| KR101562788B1 (en) | Wind power generator | |
| WO2012143708A2 (en) | Apparatus and method for converting movement into energy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180902 |