DE102015113404A1 - Multifunctional flap system to improve energy efficiency - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen-Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (3), bevorzugt eines Flügels (3), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (4), dadurch gekennzeichnet, dass diese mit dem Aero- oder Hydrodynamischen Körper (3), insbesondere Flügel (3), zumindest eine teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21) durch die Rückstromklappe (4) und deren Abgrenzungs-Bauteil (5) bei teilweiser und/oder vollständiger Aufstellung der Rückstromklappe (4) ausbilden und so dass dadurch der/die Endkanten-Ablösewirbel (1) und/oder Klappen-Ablösewirbel (2) beeinflusst wird/werden, und dass die Klappen-Bereichsabgrenzung (21) sich vollständig bis an oder über die Profil-Endkante (6) verschiebt oder auch nur bis zu einem Teil vor der Profil-Endkante (6) verschiebt, und dass dieses mit einem Basiselement (23) auf dem Flügel (3) beweglich verbunden, bevorzugt dauerhaft und/oder für Wartungszwecke wieder lösbar, befestigt ist, wobei dadurch eine hohe Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windkraftanlage und/oder des Flap-Systems ermöglicht, bevorzugt > 5 Jahre, besonders bevorzugt > 10 Jahre, ganz besonders bevorzugt >= 20 Jahre und/oder ggf. ein einfaches Entfernen/Austauschen ermöglicht.Device for a safety system and / or resource-energy efficiency improvement system for influencing the flow of an aerodynamic or hydrodynamic body (3), preferably a wing (3), according to the principle of a return flap (4), characterized in that it is connected to the aerodynamic or hydrodynamic body (3), in particular wing (3), at least a partial displacement of the flap area delimitation (21) by the return flap (4) and its demarcation member (5) in partial and / or complete installation of the return flap (4) and thereby affecting the end-edge separation vortices (1) and / or flap-detachment vortices (2) and that the flap area boundary (21) extends all the way to or over the profile end edge (6). shifts or only up to a part in front of the profile end edge (6) shifts, and that this with a base member (23) on the wing (3) movably connected, preferably permanently and / or for maintenance purposes detachable, is fixed, thereby allowing a long service life of the rotor blade and / or the wind turbine and / or the flap system, preferably> 5 years, more preferably> 10 years, most preferably> = 20 years and / or possibly a simple removal / replacement allows.
Description
Rückstromklappen sind Vögeln naturgegeben.Flaps are natural birds.
Danach läßt sich die Wirkungsweise dieser Klappen folgendermaßen interpretieren:
Durch das Aufrichten der Klappe bildet sich vor dieser ein stationärer Klappen-Wirbel aus, dessen Strömungsrichtung auf der Flügeloberseite von hinten nach vorne weist. Der Klappen-Wirbel reicht vorne bis fast in den Nasenbereich. Er füllt sozusagen den Dreiecksbereich zwischen Flügeloberseite, Klappenoberseite und Umströmung aus. Die Strömung wird durch diesen Klappen-Wirbel, im Vergleich zum abgelösten, nackten Profil, nach unten abgelenkt. Man kann diesen Klappen-Wirbel als Profilveränderung (mit freier Strömungsgrenze) auffassen. Direkt hinter bzw. unter der Klappe liegt ein zweites Wirbelgebiet, welches einen größeren, möglicherweise aber schwächeren Endkanten-Wirbel einschließt. Auch bei diesem Endkanten-Wirbel ist die Strömung entlang der Flügeloberfläche von hinten nach vorne gerichtet. Die beiden Wirbel drehen also gleichsinnig. Beide sind stationär.Thereafter, the operation of these valves can be interpreted as follows:
By erecting the flap forms before this a stationary flap vortex, the direction of flow on the wing top side facing from back to front. The valve vortex reaches the front almost into the nasal area. As it were, it fills the triangular area between the top of the wing, the top of the flap and the flow around it. The flow is deflected downwards by this valve vortex compared to the detached bare profile. One can take this valve vortex as profile change (with free flow limit). Just behind or under the flap is a second vortex area, which includes a larger, but possibly weaker, end-edge vortex. Also in this end edge vortex, the flow along the wing surface is directed from back to front. So the two vortices turn in the same direction. Both are stationary.
Durch Strömungsvisualisierung mittels Rauch- und Fadensonden wurden diese Wirbel genauer untersucht (
(
(
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Rückstromklappe an einem Flügel, bei dem durch Verschiebung und/oder Verringerung des Endkanten-Ablösewirbels der Auftrieb weiter erhöht und/oder die Mindest-(Anfahr-)geschwindigkeit verringert wird als bei herkömmlichen Rückstromklappen (Verbesserungsbereich A + B in
Dies ermöglicht eine verbesserte Energieeffizienz bei z. B. Start und Landung bei Luftfahrzeugen bzw. bei z. B. Schwach-(durch mehr Auftrieb) und Stark-Wind-Situationen (insbesondere bei sehr großen Windkraftanlagen mit über 50 m langen Rotorblättern) bei Wind-Energieerzeugungsanlagen (durch geringere Abschaltzeiten = Cut-off). Auch kann durch den erhöhten Auftrieb bei geringen Fluid-Geschwindigkeiten entweder die Mindestgeschwindigkeit reduziert werden und/oder die Dimensionierung des Flügels/Rotors kann kleiner ausfallen, was zu Materialeinsparung und Kosteneinsparungen führt (Verbesserung der Ressourcen- und Materialeffizienz)This allows for improved energy efficiency at z. B. takeoff and landing in aircraft or at z. B. weak (by more buoyancy) and strong wind situations (especially in very large wind turbines with more than 50 m long rotor blades) in wind power plants (by shorter shutdown = cut-off). Also, the increased buoyancy at low fluid velocities may either reduce the minimum speed and / or size the blade / rotor may be smaller, resulting in material savings and cost savings (improving resource and material efficiency).
Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktivenFlap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Form eines mit einem Fluid befüllbaren (aufblasbaren) Aktuator-Elementes, und ggf. einem Flap bei Bedarf sehr einfach Nachrüstfähig und/oder Anbringbar und/oder Austauschbar ist,
in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz/Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von < 90 Grad, bevorzugt < 75 Grad, ganz besonders bevorzugt < 60 Grad, begrenzt und dass zumindest ein Aktuator-Element und/oder ein Bestandteil davon mit einem Fluid befüllbar (aufblasbar) ist, und dieses gleichzeitig zumindest im Ausgangszustand gefaltet sein kann.Moreover, the device according to the invention in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system has the capacity to improve yield at least in the areas of improvement A and / or B and / or C and / or D, in the form of a fluid-fillable ( inflatable) actuator element, and possibly a flap if necessary very easily retrofittable and / or attachable and / or interchangeable,
in the function as a system of increasing the rigidity and / or travel limitation of the flap, and / or system with high durability and retrofitting capability, and / or a rotor blade reinforcing base element and / or lightning protection, and / or noise-reducing buoyancy and / or base element, and / or Vibration damping system with at least one vibration-damping element, and / or storm protection / Overspeed protection, and / or traction help in light wind, and / or Overspeedschutz and / or vibration damping system by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure equalization openings and / or ice and snow Removal system, can be used,
characterized in that means for increasing the stiffness of the flap and / or means are used for travel limitation, and that, the travel limit the opening angle of the flap of <90 degrees, preferably <75 degrees, most preferably <60 degrees, limited and that at least one actuator Element and / or a component thereof with a fluid fillable (inflatable), and this can be folded at least simultaneously in the initial state.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In
Es wurde eine Verzögerung der Ablösung/Abreißen der Strömung auf der Profiloberseite festgestellt.There was a delay in the separation / tearing off of the flow on the top of the profile.
Nachteil dieser Ausführungsformen sind die geringe Lebensdauer der eingesetzten Materialien unter realen Witterungsbedingungen wie Eis, Regen, Sand, UV-Strahlung. Außerdem ist hierbei auch die geringe mechanische Stabilität unter Einsatzbedingungen, wie bei starken Böen und Winden und der ggf. notwendigen Reinigung eines Tragflügels eines Luftfahrzeuges von Nachteil.Disadvantages of these embodiments are the short life of the materials used under real weather conditions such as ice, rain, sand, UV radiation. In addition, the low mechanical stability under conditions of use, such as in strong gusts and winds and the possibly necessary cleaning of an aircraft wing is disadvantageous.
An Tragflächen von Flächenflugzeugen wurden experimentelle Untersuchungen mit Oberflächenklappen/Rückstromklappen im Windkanal durchgeführt, um deren Potenzial als zur Beeinflussung von Strömungsablösungen zu erforschen (siehe
Die hier eingesetzten Rückstromklappen haben eine feste Platte als Klappe und sind mit elastischen Verbindungselementen gelenkig aufgehängt.The return valves used here have a solid plate as a flap and are hinged with elastic connecting elements.
Es wurden mittelgroße Auftriebswert-Erhöhungen bis 15% gemessen.Medium lift value increases up to 15% were measured.
Es wurde eine Verzögerung der Ablösung/Abreißen der Strömung auf der Profiloberseite festgestellt.There was a delay in the separation / tearing off of the flow on the top of the profile.
Es wurde ein stabilisierender Effekt auf den Nachlauf und die sich dort bildenden Wirbelstrukturen ermittelt.A stabilizing effect on the wake and the vortex structures forming there was determined.
Es wurden eine deutliche Hysterese beim Anheben und Absenken der Klappen festgestellt, was im Betrieb deutliche Nachteile bei dem optimalen Auftrieb mit sich bringt.There was a significant hysteresis when lifting and lowering the flaps found, which brings significant disadvantages in the operation with the optimal buoyancy.
Dissertation TU Berlin Hermann-Föttinger-Institut für Strömungsmechanik,
In der
Bei dem neuen Rotorblatt weist die Klappe eine Grundstellung auf, in der sie flach an der Oberseite des Hauptkörpers anliegt. Mit anderen Worten handelt es sich um eine sogenannte Oberflächenklappe. Diese Klappe ist passiv gegen eine elastische Rückstellkraft aus ihrer Grundstellung von der Oberseite des Hauptkörpers weg ausschwenkbar. Das heißt, die Klappe wird nicht aktiv durch irgendwelche Aktuatoren in eine von der Oberseite des Hauptkörpers weg ausgeschwenkte Funktionsstellung gebracht, sondern durch Kräfte, die aus dem Betrieb des Rotorblatts resultieren, d. h. aerodynamische Kräfte und ggf. Trägheitskräfte. Entsprechend reicht es aus, die elastische Rückstellkraft auf die Klappe des neuen Rotorblatts auf dessen Lage, Form und Abmessungen abzustimmen. Es muss keine Aktuatorik für die Klappe vorgesehen werden und auch keine Ansteuerung für eine solche Aktuatorik.In the new rotor blade, the flap has a basic position in which it rests flat against the top of the main body. In other words, it is a so-called surface flap. This flap is passively pivoted away from its upper position from the top of the main body against an elastic restoring force. That is, the flap is not actively brought by any actuators into a functional position swung away from the top of the main body, but by forces resulting from the operation of the rotor blade, i. H. aerodynamic forces and possibly inertial forces. Accordingly, it is sufficient to match the elastic restoring force on the flap of the new rotor blade on its position, shape and dimensions. There is no need to provide an actuator for the flap and also no control for such an actuator.
In der
In der
Nachteil ist hierbei die Verwendung von beweglichen Wölbklappen die erstens sehr elastisch sein müssen und Wartungsintensiv sind (Erfahrungen aus dem Flugzeugbau). Des weiteren sind diese Beweglichen Teile der Wölbklappe sehr Kostenintensiv herzustellen. Die Vereisungsproblematik ist auch vorhanden.Disadvantage here is the use of movable flaps that firstly must be very elastic and are maintenance-intensive (experience from the aircraft industry). Furthermore, these moving parts of the flap are very expensive to produce. The icing problem is also present.
In der
Nachteil dieser Lösung ist, dass die Vorteile der passiven Rückstromklappe durch deren aerodynamischen Selbstregelung und insbesondere der Auftriebserhöhung und Energieeffizienzverbesserung nicht genutzt werden kann.Disadvantage of this solution is that the advantages of the passive return flap can not be used by their aerodynamic self-regulation and in particular the lift increase and energy efficiency improvement.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energieeffizienz von Aerodynamischen/Hydrodynamischen Körpern, insbesondere
- a) Luftfahrzeugen durch höheren Flügelauftrieb (zumindest bei Hochauftriebssituationen wie Start und Landung)
- b) Energie-Erzeugungsanlagen durch höheren Auftrieb bei Hochauftriebssituationen bei langsamer Fluid-Geschwindigkeit, sowie bei hohen Fluid-/Windgeschwindigkeiten durch Auftriebsverringerung/Bremswirkung durch eine höhere Verfügbarkeit (z. B. weniger Starkwind-Abschaltzeiten und der daraus resultierende verbesserte Jahres-Energie-Ertrag) der Energie-Erzeugungsanlage, zu verbessern.
- a) Aircraft due to higher wing lift (at least in high-lift situations such as take-off and landing)
- b) Energy production plants by higher buoyancy in high-lift situations at slow fluid velocity, and at high fluid / wind speeds by increasing lift / braking by a higher availability (eg less strong wind-off times and the resulting improved annual energy yield ) of the energy generating plant.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ggf. gleichzeitig eine Sicherheitseinrichtung an einem Flügel aufzuzeigen, bei dem durch die Verringerung der Böen-Anfälligkeit des Flügels, bei insbesondere Starkwind, durch eine aktive betätigte Rückstromklappe mit z. B. langsam zunehmender Bremswirkung bereitzustellen. Diese kann bei Bedarf auch schnell reagieren, so dass auf einzelne Böen, auch auf diese Weise ausgleichend reagiert werden kann.The invention is also based on the object, if necessary simultaneously show a safety device on a wing, in which by reducing the gust vulnerability of the wing, in particular strong wind, by an active operated return flap with z. B. slowly increasing braking effect. If necessary, this can also react quickly, so that it can be compensated for individual gusts, even in this way.
Des weiteren wird eine Multifunktionale Klappe/Flap bereitgestellt, welche zusätzlich unterschiedliche Schwingungsformen der Windenergieanlage/Rotors/Rotorblattes mittels aktiver Rückstromklappe mittels Aktoren und/oder mittels Massenträgheitselementen (Gewichten) ausgleichen/dämpfen kann. Dies kann zu einer erhöhten Lebensdauer von Bauteilen und der Windenergieanlage selbst führen.Furthermore, a multifunctional flap / flap is provided which additionally can compensate / dampen different modes of vibration of the wind turbine / rotor / rotor blade by means of an active return flap by means of actuators and / or by means of mass moment of inertia (weights). This can lead to an increased life of components and the wind turbine itself.
Des weiteren kann diese auch proaktiv, zumindest zum Teil Schnee- und Eisansatz beseitigen.Furthermore, this can proactively, at least partially eliminate snow and ice.
Die Erfindungsgemäßen Ausführungen können insbesondere Nachgerüstet werden und benötigen in etlichen Varianten keine größeren Veränderungen an der Windkraftanlage bzw. Luftfahrzeug.The embodiments according to the invention can in particular be retrofitted and in many variants require no major changes to the wind power plant or aircraft.
Auch kann diese mit Lärmreduzierenden Maßnahmen am Auftriebs- und/oder Basiselement nach dem St. d. T. wie z. B. einer Verzahnung kombiniert werden. Das Basiselement kann hierbei eine verstärkende Funktion der Rückstromklappe und/oder des Flügels/Rotorblattes übernehmen.This can also with noise reducing measures on the buoyancy and / or base element after the St. d. T. such. B. a toothing can be combined. The base element may in this case assume a reinforcing function of the return flow flap and / or the wing / rotor blade.
Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Form eines mit einem Fluid befüllbaren (aufblasbaren) Aktuator-Elementes, und ggf. einem Flap bei Bedarf sehr einfach Nachrüstfähig und/oder Anbringbar und/oder Austauschbar ist,
in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz/Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von < 90 Grad, bevorzugt < 75 Grad, ganz besonders bevorzugt < 60 Grad, begrenzt und dass zumindest ein Aktuator-Element und/oder ein Bestandteil davon mit einem Fluid befüllbar (aufblasbar) ist, und dieses gleichzeitig zumindest im Ausgangszustand gefaltet sein kann.In addition, in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system, the device according to the invention has at least the improvement areas A and / or B and / or C and / or D in the form of a fluid-fillable one (inflatable) actuator element, and possibly a flap if necessary very easily retrofittable and / or attachable and / or interchangeable,
in the function as a system of increasing the rigidity and / or travel limitation of the flap, and / or system with high durability and retrofitting capability, and / or a rotor blade reinforcing base element and / or lightning protection, and / or noise-reducing buoyancy and / or base element, and / or Vibration damping system with at least one vibration-damping element, and / or storm protection / Overspeed protection, and / or traction help in light wind, and / or Overspeedschutz and / or vibration damping system by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure equalization openings and / or ice and snow Removal system, can be used,
characterized in that means for increasing the stiffness of the flap and / or means are used for travel limitation, and that, the travel limit the opening angle of the flap of <90 degrees, preferably <75 degrees, most preferably <60 degrees, limited and that at least one actuator Element and / or a component thereof with a fluid fillable (inflatable), and this can be folded at least simultaneously in the initial state.
Die Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, die vorteilhaften Eigenschaften bestehender Techniken (St. D. T. einer Rückstromklappe an einem Flügel zu Nutzen, um eine insgesamt optimale Ausgestaltung aufgrund Anforderungen, insbesondere bei Windenergieanlagen, der Erfindung zu erhalten.The object of the invention is also to take advantage of the advantageous properties of existing techniques (St. D. T. a return flap on a wing in order to obtain an overall optimal design due to requirements, especially in wind turbines, the invention.
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung, ist es eine Rückstromklappe an einem Flügel aufzuzeigen, bei dem insbesondere durch Verringerung und/oder Wirkung des Endkanten-Ablösewirbels der Auftrieb weiter erhöht und/oder die Mindestgeschwindigkeit verringert wird.The object of the invention is to demonstrate a return flow flap on a wing, in which the lift is further increased and / or the minimum speed is reduced, in particular by reducing and / or acting on the end edge separation vortex.
Des weiteren wird durch die Bereitstellung einer Kombination von einer passiven mit einer aktiven Rückstromklappe eine vorsorgende/vermeidende Reaktion auf eine bevorstehende Böen-Situation als Sicherheitssystem bzw. Teil eines Sicherheitssystems ermöglicht. Dies kann bei entsprechenden Reaktionszeiten der aktiven Rückstromklappe gut in einem Zeitraum von wenigen Sekunden/Minuten erfolgen. Further, by providing a passive passive recirculation damper combination, a precautionary / avoidive response to an impending gust situation as a safety system or part of a safety system is made possible. This can be done well in a period of a few seconds / minutes with appropriate reaction times of the active backflow valve.
Außerdem wird eine einfach zu betätigende aktive Rückstromklappe mit einer Bremswirkung dargestellt.In addition, an easy-to-operate active return flap is shown with a braking effect.
Die Kombination von einer aktiven und Passiven Rückstromklappe erlaubt eine multifunktionales Klappen/Flapsystem mit der Möglichkeit diverse Schwingungen der Windkraftanlage/Rotors/Rotorblattes, insbesondere im Stall-Betrieb und im Overspeed-Bereich auszugleichen/zu dämpfen.The combination of an active and passive return valve allows a multifunctional flap / flap system with the possibility of various vibrations of the wind turbine / rotor / rotor blade, especially in stable mode and over-speed range to compensate / attenuate.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Einsatzbereich: Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren können bei allen Aero- und/oder Hydrodynamischen Objekten, bevorzugt Flügeln oder Rotoren von Fahrzeugen, insbesondere bei Luftfahrzeugen und Energieerzeugungsanlagen zur Anwendung kommen.Area of application: The devices and methods according to the invention can be used in all aerodynamic and / or hydrodynamic objects, preferably wings or rotors of vehicles, in particular in aircraft and power generation plants.
Generell ist zu Unterscheiden, dass eine als Rückstromklappe bezeichnete Ausführungsform, dazu geeignet ist bei höheren Anstellwinkeln Alpha (
Generell sind solche Rückstromklappen (
In
Die bisher bekannten Rückstromklappen in der Luftfahrt weisen eine feste oder flexible Klappe und als zweites Bauteil ein Gelenk auf. Des weiteren werden ggf. Anschlag-/Wegbegrenzungsmittel mittels Schnüren oder Abwinklungen eingesetzt.The hitherto known return flaps in aviation have a fixed or flexible flap and a second component to a joint. Furthermore, if necessary stop / Wegbegrenzungsmittel be used by means of cords or bends.
Dadurch kann sich bei Techniken nach dem St. d. T. der hintere Ablösewirbel, hier als Endkanten-Ablösewirbel (
In
Der linke Rand (Position) des Endkanten-Ablösewirbels (
Hierbei kann die Klappen-Bereichsabgrenzung (
Bereits die teilweise Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (
In
Hierbei kann diese Rückstromklappe (
Zusätzlich kann diese aus der Auflagefläche/Verbindungsstelle (
Auch kann diese Auflagefläche/Verbindungsstelle (
Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Rückstromklappe (
Voraussetzung wie bei der Rückstromklappe nach dem St. d. T. ist, dass diese selbst beweglich und/oder beweglich angebracht ist. Des weiteren wird dies durch die Gelenke (
Es kommen Materialien für die Rückstromklappe/Flap mit einer Dicke von max. 4 mm, bevorzugt mit max. 2 mm Dicke und ganz besonders bevorzugt mit max. 1 mm Dicke zum Einsatz.There are materials for the return flap / flap with a thickness of max. 4 mm, preferably with max. 2 mm thickness and most preferably with max. 1 mm thickness for use.
Die hier eingesetzten Materialien müssen ebenfalls Witterungsbeständig und einigermaßen leicht sein. Hier kommen bevorzugt Leichtbau-Materialien wie Aluminium, Kunststoffe, GFK-, CFK-, Aramid- oder Basaltfaserverstärkte Kunststoffe zur Anwendung, wobei die Kunststoffmatrix, bevorzugt eine hohe Witterungsbeständigkeit wie dies z. B. PMMA aufweist, und zugleich einfach warm formbar/verformbar/tiefziehbar ist. Hierbei können insbesondere Textilien in Gewebe-, Gestrick-, Gewirke- und Vliesform zur Anwendung kommen. Dadurch können auch Rand-Versteifungen und/oder Sicken und/oder Scharniere einfach an der Rückstromklappe realisiert werden. Auch kann eine Art Flügelschere zur Befestigung in einem bestimmten Bereich, durch z. B. Klemm- und/oder Reibungskräfte (Antirutschmaterial/-matte) wieder lösbar befestigt werden. Dieses kann dann als Basiselement für z. B. die in
Die Außen-Form der Rückstromklappe/Flap kann herkömmlich in Rechteckform sein, bevorzugt aber aufgrund der Rotationsströmung (schräge Strömung am Profil) am Rotorblatt der Windenergieanlage eine Parallelogramm-förmige Außenkontur (Draufsicht im gefalteten Zustand). Diese kann dann bevorzugt noch 2 bzw. 3 dimensional verformt/gewölbt sein, um optimal am Profil anzuliegen. Diese Wölbung kann bevorzugt so stark sein, dass das Rückstromklappen-Modul an möglichst großen Bereichen des Rotorblattes (Aufgrund der Wölbung des Profiles) angewendet werden kann (auch so dass der Schlauch gut darunter passt; bei parallelogramm-förmiger Rückstromklappe ohne zusätzlichen Schlauch nur eine leichte Verwölbung sinnvoll, damit dies am Profil anliegt), da diese leichte bis mittlere Verwölbung bei Geschwindigkeiten ab VNenn wenig aerodynamischen Einfluss hat. (Bei den vorherrschenden Profilgenauigkeiten bei mehreren cm Abweichungen der Profil-Dicke beim Bau der Windenergieanlagen-Rotorblätter spielt dies eine untergeordnete Rolle, da die Anlage ab VNenn = 8–12 m/sec ihre volle Leistung bringt und dann in der Regel über die Pitch-Steuerung/Regelung der Anstellwinkel schrittweise mit höherer Windgeschwindigkeit reduziert wird, bis zum Abschalten bei VMaxNormal bei in der Regel 25 m/sec).The outer shape of the return flap / flap can conventionally be in a rectangular shape, but preferably due to the rotational flow (oblique flow on the profile) on the rotor blade of the wind turbine a parallelogram-shaped outer contour (top view in the folded state). This can then preferably still 2 or 3 dimensionally deformed / curved to fit optimally to the profile. This curvature can preferably be so strong that the return flap module can be applied to the largest possible areas of the rotor blade (due to the curvature of the profile) (also so that the hose fits well below it, with parallelogram-shaped return flap without additional hose only a slight Warping makes sense for this to be on the profile), since this slight to moderate warping at speeds above V nominal has little aerodynamic influence. (At the prevailing profile accuracies at several cm deviations of the profile thickness in the construction of the wind turbine rotor blades this plays a minor role, since the system from V nominal = 8-12 m / sec brings their full power and then usually on the pitch Control / regulation of the angle of attack is gradually reduced with higher wind speed, until shutdown at V MaxNormal at usually 25 m / sec).
Bei sehr sicheren Systemen kann auch ein doppelwandiger Schlauch bzw. die Kombination der geschlossenen parallelogramm-förmigen Rückstromklappe und einem internen Schlauch genutzt werden, was eine redundante und diversitäre, und damit sehr hohe Sicherheit bringt. Auch könnte ein Magneto-Rheologischer Aktuator mit einem pneumatischen Not-Betätigungssystem kombiniert werden.In very safe systems, a double-walled hose or the combination of the closed parallelogram-shaped return flap and an internal hose can be used, resulting in a redundant and diverse, and thus very high security. Also, a magneto-rheological actuator could be combined with a pneumatic emergency actuation system.
Die Kontrolle der Betätigung von Aktuator-Elementen (
Die Rückstromklappe (
Hierbei kann das Aktuator-Element (
Die Auflagefläche/Verbindungsstelle/n (
Des weiteren kann dies auch vor der Rückstromklappe (
In
Auch kann das Abgrenzungs-Bauteil ggf. nur zur Zeitweisen/Situationsbezogenen Abgrenzung der Endkanten-Ablösewirbel und/oder Klappen-Ablösewirbel ermöglichen (
In
Die Strömung und die Rückstromklappen liegt bei kleinen Anstellwinkeln α (
Die Bereichsabgrenzung durch das Abgrenzungs-Bauteil (
Des weiteren können hierzu auch aktive oder passive Gelenkige Stäbe oder Hebel, ggf. zusätzlich, zur Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (
Das Material für die Rückstromklappen besteht z. B. aus flexiblen und/oder elastischen dünnen Materialien z. B. aus Folien aus Metall, insbesondere mit Versteifungs-/Präge-, Wölbstruktur als Versteifung und bevorzugt aus Kunstoffen, ganz besonders bevorzugt Kunstatffe, sehr leichte und steife Faserverstärkte Kunststoffe aus GFK, CFK, Basalt-, Aramidfaserverstärkt. Hierdurch können flexible und Steife Rückstromklappen gebildet werden. Durch die Steifigkeit bzw. Teil-Flexibilität werden Schwingungen der Rückstromklappe unterdrückt bzw. gedämpft und eine geringe Einstell-Hysterese erreicht wird. Auch können Metall- und/oder Kunststoffwerkstoffe z. B. mit kleinräumigen (mm bis mehrere cm großen Wabenstrukturen) und großräumige (Flügelwölbung) Wölb-strukturen als Versteifungen mit eingesetzt werden. Dies ist eine sehr Materialeffiziente Variante Material einzusparen und die Steifigkeit zu erhöhen.The material for the return flow flaps consists z. B. made of flexible and / or elastic thin materials z. As of films made of metal, in particular with stiffening / embossing, Völbstruktur as stiffening and preferably made of plastic, very particularly preferably Kunstatffe, very light and stiff fiber-reinforced plastics made of GRP, CFRP, basalt, aramid fiber reinforced. As a result, flexible and stiff return valves can be formed. Due to the rigidity or partial flexibility, vibrations of the return flap are suppressed or damped and a low adjustment hysteresis is achieved. Also, metal and / or plastic materials z. B. with small-scale (mm to several cm large honeycomb structures) and large-scale (Flügelwölbung) camber structures are used as stiffeners with. This is a very material efficient way of saving material and increasing rigidity.
Bei hoch elastischen Rückstromklappen ist diese Steifigkeit entsprechend geringer, was im Randbereich der Rückstromklappe von Vorteil sein kann (siehe
In
Des weiteren kann die parallelogramm-förmige Rückstromklappe (
Dies ist z. B. für einen Regel- und/oder Notbetrieb denkbar bei der die die parallelogramm-förmige Rückstromklappe (
In
Des weiteren ist in
Bevorzugt ist aber die vorteilhafte Ausführungsform des hydraulisch oder pneumatisch oder Magneto-Rheologisch betätigten Aktuator-Elementes (
Dies kommt insbesondere bei hohen Fluid-/Wind-Geschwindigkeiten z. B. zum Abbremsen des Rotors gegen Überlastung im Rahmen eines Sicherheitsystems zur Anwendung (Verbesserungsbereich D,
Des weiteren wird durch die Bereitstellung einer Kombination von einer passiven mit einer aktiven Rückstromklappe eine vorsorgende/vermeidende Reaktion auf eine bevorstehende Böen-Situation als Sicherheitssystem bzw. Teil eines Sicherheitssystems ermöglicht. Dies kann bei entsprechenden Reaktionszeiten der aktiven Rückstromklappe (
Beispielhafte Varianten der aktiven Rückstromklappe (
Auch ist denkbar, dass dieser vorgenannte äußere und größere Schlauch aus 2 gewölbten Halbschalen zusammengesetzt ist und durch z. B. Eigenspannung und damit federnd, die annähernde parallelogramm-förmige Form als Rückstromklappe annimmt und durch Unterdruck in eine flache, ggf. schwach gewölbte Form, gebracht wird.It is also conceivable that this aforementioned outer and larger hose is composed of 2 curved half-shells and z. B. residual stress and thus resilient, the approximate parallelogram-shaped form assumes as a return flow flap and is brought by negative pressure in a flat, possibly slightly curved shape.
Diese vorgenannte Durchdringung ist eine starke Schwächung der Flügelkonstruktion und muss durch Aufwendige und teure Konstruktion/Bautechnik ausgeglichen werden.This above-mentioned penetration is a strong weakening of the wing construction and must be compensated by costly and expensive construction / construction technique.
Mit der erfinderischen aktiven Rückstromklappe (
Insbesondere die Anordnung im Bereich der Profil-Endkante oben oder unten (
Aufgrund der geringen Dicke der Passiven und/oder aktiven Rückstromklappen (
Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt,
- c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung des Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
3 ), insbesondere des Flügels (3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place,
- c) in order thereby to actively and / or passively influence the flow of the aerodynamic or hydrodynamic body (
3 ), in particular the wing (3 ) on taxes and / or rules.
Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, und/oder
- c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung zu Steuern und/oder zu Regeln. Dies kann z. B. durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (z. B. Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) erfolgen
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place, and / or
- c) to thereby control and / or regulate an active and / or passive flow influencing. This can be z. By return valves and / or spoilers / flaps and / or brake systems (eg brake screens and / or brake flaps and / or overpressure and underpressure compensating systems) of the wing (
3 ) respectively
Es wird außerdem ein neues Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt,
- c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen
- d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place,
- c) measuring systems for the detection of further danger operating conditions
- d) thereby active and / or passive flow control by return valves and / or spoiler / flaps and / or braking systems (brake screens and / or airbrakes and / or overpressure and negative pressure compensating systems) of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourceneffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (), insbesondere von mit Auftriebsflügeln ausgestatteten Anlagen (z. B. Energie-Erzeugungsanlagen oder Luftfahrzeugen), nach dem Prinzip einer Rückstromklappe (
- a) Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels mittels mindestens einem Kamerasystem und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung mittels mindestens einem Kamerasystem pro Flügel (
3 ) erfolgt, - c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen
- d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) flow velocity measurement in the vicinity of the wing by means of at least one camera system and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement by means of at least one camera system per wing (
3 ) he follows, - c) measuring systems for the detection of further danger operating conditions
- d) thereby active and / or passive flow control by return valves and / or spoiler / flaps and / or braking systems (brake screens and / or airbrakes and / or overpressure and negative pressure compensating systems) of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Gefahren-Betriebszustände können Störungen oder anderweitige relevante Einflüsse auf die Anlage sein. Folgende beispielhafte Messsysteme zur Erkennung weiterer beispielhafter Gefahren-Betriebszuständen sind anwendbar:
- 1) Belastungs-Zustand des Flügels durch Verformung (Biegung, Verdrehung, Schwingungen, Materialspannungen, Klappen-Stand/-Zustand, Unter- und Überdruckmessung): a) Dehnungsmessung mittels Dehn-Messstreifen oder LWL-Fasern b) Verformungsmessung mittels Kamera und/oder Laserpunkten/Linien/Liniengittern und/oder Markierungen z. B Punkten/Bauteilen/Prismen für die Oberflächen-Vermessung, Entfernungsmessung c) Schwingungs- und Oberflächenwellenmessung d) Kraftmessung mittels Kraftsensoren e) Drucksensoren
- 2) Witterungszustand: Vereisung, Schnee, Regen, Nebel, Hagel, Verwirbelung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit/Taupunkt, Wolken/-höhe, Sonneneinstrahlung a) Kamera-Messsysteme, insbesondere Intelligente Kameras oder Webcams b) mechanische und elektronische Wind- und/oder Wetter-Messsysteme (Lidar, Sodar, Radar, Ultraschall, Unterdruckdüsen mit Drucksensoren, mechanisch, u. a.)
- 3) Anlagen- und/oder Flügelzustand bzgl. Beschädigungen, Verschmutzung, Verschleiß, Alterung: a) Ultraschall-Messysteme b) Radar-Messysteme c) Kameras, insbesondere auch IR-Kameras und/oder Lasermesssysteme für die Oberflächen-Vermessung d) Schwingungs-Messsysteme e) Oberflächenwellen-Messsysteme
- 1) Loading condition of the sash due to deformation (bending, torsion, vibrations, material tensions, flap state / condition, under- and overpressure measurement): a) Strain measurement by means of strain gauges or fiber optic fibers b) Deformation measurement by means of camera and / or Laser points / lines / line grids and / or markings z. B points / components / prisms for surface measurement, distance measurement c) vibration and surface wave measurement d) force measurement using force sensors e) pressure sensors
- 2) Weather conditions: icing, snow, rain, fog, hail, turbulence, temperature, humidity / dew point, clouds / altitude, solar radiation a) camera measuring systems, especially intelligent cameras or webcams b) mechanical and electronic wind and / or weather Measuring systems (lidar, sodar, radar, ultrasound, vacuum nozzles with pressure sensors, mechanical, etc.)
- 3) System and / or wing condition with regard to damage, dirt, wear, aging: a) Ultrasonic measuring systems b) Radar measuring systems c) Cameras, in particular also IR cameras and / or laser measuring systems for surface measurement d) Vibration Measuring systems e) Surface wave measuring systems
Die Messsysteme können insbesondere durch feste und/oder bewegliche/bewegte Halterungen (z. B. Flügelscheren, Winglets, Drähte, Leisten, Profile) am Flügel/Rotor (
Die Geschwindigkeitsmessung des Fluides-/Luft/Wind kann direkt z. B. direkt oder mit einem kleinen Abstand (Umfeld) zum Flügel erfolgen. Bevorzugt ist aber die Messung an zumindest einem Punkt der Windkraft- und/oder Windpark-Anlage, ganz besonders bevorzugt an mindestens 3 Stellen der Windparkanlage.The speed measurement of the fluid / air / wind can directly z. B. done directly or with a small distance (environment) to the wing. Preferably, however, the measurement is at least one point of the wind power and / or wind farm, most preferably at least 3 points of the wind farm.
Auch können die Positionen der Rückstromklappen mittels einem dieser Messsystem ermittelt und hieraus auch Gefahrenzustände abgeleitet und daraus Warnungen weitergeleitet werden. Generell sind hierzu eine mechanisch visuelle und/oder, drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation anwendbar. The positions of the return flow flaps can also be determined by means of one of these measuring systems, and from this also hazard states can be derived and warnings can be forwarded therefrom. In general, a mechanical visual and / or, wired and / or wireless communication are applicable for this purpose.
In
In
Außerdem kann die Befestigung des Basiselementes (
Ein darin befindlicher gefalteter Schlauch (
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Insbesondere die Einfachstvariante auf der Oberseite des Flügels (
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Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm-Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab VNenn (Verbesserungsbereich C + D) in der Ebene des Profils (
Dieses sehr einfache Prinzip ist selbstregelnd (ggf. mit Rückholfedermechanismus) und in Verbindung mit den Basiselementen (
In
Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm-Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab VNenn (Verbesserungsbereich C + D) in der Ebene des Profils (
Dies erfolgt wie in
Zum Ausgleich der Gier-Schwingungen ist an dem Langen Hebel (
Dieses sehr einfache Prinzip ist selbstregelnd (ggf. mit Rückholfedermechanismus) und in Verbindung mit den Basiselementen (
Die in
In
Ziel ist es insbesondere Beschleunigungen durch Wind-Böen (Storm-Control) bei höheren Windgeschwindigkeiten ab VNenn (Verbesserungsbereich C + D) in der Ebene des Profils (
Hierbei ist die Funktion der dargestellten aktiven Dreiecks-Rückstromklappe (
Zum Ausgleich dieser Schwingungen ist an dem Hebel (
Durch die Lagerung im Momenten-Nullpunkt des Profils/Flügels (
Im Prinzip kann auch durch einen zusätzlichen Aktuator, insbesondere Erfindungsgemäßen Aktuator so eine Art Außenflügel zusätzlich aktiv betätigt/angesteuert/geregelt werden.In principle, by means of an additional actuator, in particular actuator according to the invention, a kind of outer wing can additionally be actively activated / controlled / regulated.
Dies ist insbesondere eine interessante Lösung für neue Windenergieanlagen mit langen und sowieso geteilten Rotorblättern (Transport-Vorteil kürzerer Rotorblattteile).This is in particular an interesting solution for new wind turbines with long and anyway split rotor blades (transport advantage of shorter rotor blade parts).
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Bevorzugt wird ein Schlauch aus Verbundmaterial aus Aluminium und Kunststofffolie oder unterschiedlicher Kunststofffolien untereinander.Preference is given to a hose of composite material made of aluminum and plastic film or different plastic films with each other.
In
In
In
Auch kann als Schlauchende ein, beliebig geformter Propfen, gestaltes Element (ggf. mit Wölbboden) verwendet werden, welches dann z. B. mittels Kleben, Schrumpfen, Schweißen u. a. dauerhaft verschlossen werden kann. Auch kann so ein Propfen konisch oder anderweitig mechanisch gestaltet sein um seine dauerhafte Dichtungsfunktion zu übernehmen. (ggf. kann der Anschlußstutzen mit daran angebracht sein). Auch kann dieser Propfen Aerodynamisch geformt sein um wenig oder viel Wirbel zu erzeugen. Ebenfalls kann daran direkt ein Steuer und/oder Druckregelventil angebracht sein.Also can be used as a hose end, any shaped plug, shaped element (possibly with vaulted floor), which then z. B. by gluing, shrinking, welding u. a. can be permanently closed. Also, such a plug can be conical or otherwise mechanically designed to take over its permanent sealing function. (If necessary, the connecting piece can be attached to it). Also, this plug can be aerodynamically shaped to produce little or much vortex. Also can be attached directly to a control and / or pressure control valve.
Die in den
Folgende Schutzrechte und Literatur sind mit Bestandteil dieser Anmeldung und können mit deren Inhalten frei kombiniert werden:
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DE 10 2010 041 111 A1 - –
US7293959B2 - –
DE 10 2012 000 431 A1 - –
JP2004183640 - – Und die als Stand der Technik dargestellte Literatur
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DE 10 2010 041 111 A1 - -
US7293959B2 - -
DE 10 2012 000 431 A1 - -
JP2004183640 - - And the literature presented as prior art
A Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, welches Nachrüstfähig ist und/oder wieder einfach Entfernbar ist und eine hohe Lebensdauer aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattstruktur durch die Anbringung mittels Klebeverbindung (Große Klebefläche), z. B. am Basiselement (
characterized in that the rotor blade structure by the attachment by means of adhesive bonding (large adhesive surface), z. B. at the base element (
Für die Amortisation eines z. B. Nachrüstfähigen Systems ist desssen Lebensdauer von großer Bedeutung. Amortisationszeiten von <= 4 Jahren sind üblich.For the amortization of a z. B. Retrofit system whose life is of great importance. Payback periods of <= 4 years are common.
B + C Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems (
gekennzeichnet, dass zumindest ein Aktuator-Element (
characterized in that at least one actuator element (
B1 Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, das Flap selbst oder ein Schlauch (
B3.2: Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,
dadurch gekennzeichnet dass, das dass das Flap (
characterized in that, that the flap (
B3.6: Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,
dadurch gekennzeichnet dass, das Flap (
characterized in that the flap (
Die Weg-Begrenzung ist bei Luft-Fahrzeugen aus Sicherheitsgründen bei gefährlichen Flugzuständen und der Lebensdauer notwendig. Bei Windkraftanlagen ist die Weg-Begrenzung bei Schnee/Eis aus Sicherheitsgründen und der Lebensdauer notwendig. Auch ist bei aktiver Betätigung ein etwas früheres Anfahren des Rotors zu erwarten.For safety reasons, the path limit is necessary for air vehicles with dangerous flight conditions and the service life. For wind turbines, the road limit for snow / ice is necessary for safety reasons and the service life. Also, with active actuation, a slightly earlier start-up of the rotor is to be expected.
B3.7: Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche mit statischer und/oder aerodynamischer Wirkung,
dadurch gekennzeichnet dass, dass das Flap und/oder Aktuator-Element aus zumindest einem Auftriebselement besteht, welches aus zumindest einer gewölbten oder auch mehrfach gewölbten Platte besteht (3D-Platte) wie z. B. aus einer Jalousie-Lamelle o. ä.B3.7: Device according to one of the preceding claims with static and / or aerodynamic effect,
characterized in that that the flap and / or actuator element consists of at least one buoyancy element, which consists of at least one curved or multi-curved plate (3D plate) such. B. from a blind slat o. Ä.
Dies ist für die Anpassung an die Profilwölbung von Vorteil.This is advantageous for adaptation to the profile curvature.
B2: Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, das Aktuator-Element (
Dies ist insbesondere für eine schnelle und einfache Fluid-Bereitstellung von Vorteil und erlaubt einen doppeltwirkenden hydraulischen und/oder pneumatischen Aktuator der schnell reagiert. Bevorzugt ist dieses Überdruck- und/oder Unterdruck-Speichersystem in der Rotornase/Spinner/Rotorblattwurzel an-/bzw. untergebracht.This is particularly advantageous for quick and easy fluid delivery and allows a double-acting hydraulic and / or pneumatic actuator that reacts quickly. Preferably, this overpressure and / or vacuum storage system in the rotor nose / spinner / rotor blade root on / or. accommodated.
D: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines, das Rotorblatt, verstärkenden Basiselementes (
dadurch gekennzeichnet dass, dieses durch z. B. einer Rotorblatt-Hinterkanten-Verstärkung mit zumindest einem Dreiecks- oder Z- oder V- oder Nasenleisten- oder Vieleck-förmigen Basiselement (
characterized in that, this by z. B. a rotor blade trailing edge reinforcement with at least one triangular or Z or V or Nasenleisten- or polygonal-shaped base element (
Bei V-förmigen Hinterkanten-Basiselementen (
Auch kann das Basiselement oder Teile davon als Blitzschutz dienen.Also, the base member or parts thereof may serve as lightning protection.
E Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, in der Form eines zumindest Lärmreduzierenden Auftriebselementes und/oder Basiselementes,
dadurch gekennzeichnet dass, durch eine flexible und/oder feste geformte, insbesondere gewellte, gezahnte, gezackte, borstige, gelochte, ganz besonders bevorzugt geschlitzte, Faden-, Vogelfeder-, Finger-förmige (geknickter Stab oder Rohr) und Spiralen-förmige (2 oder 3D-förmige Spirale) Hinterkante des Auftriebselementes und/oder des Basiselementes (Vorne und Hinten möglich) und dass dadurch weniger Lärm erzeugt, bzw. als im Ursprungszustand des Rotorblattes (Bei Nachrüstung).A device in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system which can be used for improving the yield at least in the improvement areas A and / or B and / or C and / or D, in the form of an at least noise-reducing buoyancy element and / or or basic element,
characterized in that by a flexible and / or solid-shaped, in particular corrugated, toothed, serrated, bristly, perforated, most preferably slotted, thread, bird feather, finger-shaped (kinked rod or tube) and spiral-shaped (2 or 3D-shaped spiral) trailing edge of the buoyancy element and / or the base element (front and back possible) and that thereby produces less noise, or as in the original state of the rotor blade (when retrofitting).
Auch können solche entsprechend geformten Elemente an kompletten Teilen von Flügeln, insbesondere Außenflügeln und/oder Rudern angebracht sein.Also, such correspondingly shaped elements may be attached to complete parts of wings, in particular outer wings and / or rudders.
F: Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und zur Verringerung der Belastungen an der Rotorblatt- und ggf. Nabenstruktur und dadurch werden dynamische Rotorschwingungen quer zur Profilsehne und (dynamische Gier-Schwingungen) parallel zur Profilsehne des Rotorblattes angeregt und können zu erheblichen Spitzenbelastungen des Rotorblattes führen und was langfristig zu Materialermüdung führen kann (ggf. verkürzte Lebensdauer),
dadurch gekennzeichnet dass, dass zumindest ein Schwingungsdämpfendes Element angewendet wird, was in Form zumindest eines aktiven und/oder passiven Flaps erfolgt und dass, dieses Rotorblatt durch Massenausgleich und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch reagiert, und durch zumindest ein passives und/oder aktives Auftriebselement dämpfend wirkt und dadurch ggf. die Lebensdauer des Rotorblattes und/oder der Windenergieanlage und/oder des Flap-Systems erhöht wird.F: Wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system which can be used to improve the yield at least in the improvement areas A and / or B and / or C and / or D, and to reduce the loads on the rotor blade and, if necessary Hub structure and thereby dynamic rotor vibrations are excited transversely to the chord and (dynamic yawing vibrations) parallel to the chord of the rotor blade and can lead to significant peak loads of the rotor blade and what in the long term can lead to material fatigue (possibly shortened life),
characterized in that that at least one vibration damping element is applied, which takes the form of at least one active and / or passive flap and that, this rotor blade by mass balance and / or pneumatically and / or hydraulically and / or magneto-rheologically reactive, and by at least a passive and / or active buoyancy element has a dampening effect and, as a result, if necessary, the service life of the rotor blade and / or the wind energy plant and / or the flap system is increased.
G: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen C und/oder D einsetzbar ist, und in Funktion eines Sturmschutzes/Overspeed-protection arbeitet, Überbelastungen der Rotorblätter verhindert und eine Ertragssteigerung bei Geschwindigkeiten durch eine höhere Starkwind-Laufdauer bei größer VMax-normal ermöglicht, dass dadurch ein ausreichender Überlastungsschutz für Böen/Thermik vorliegt, z. b. bei < 50% der Nennleistung, bevorzugt bei < 70% der Nennleistung, besonders bevorzugt <= 95% der Nennleistung, ganz besonders bevorzugt <= 100% der Nennleistung,
dadurch gekennzeichnet, dass dieses durch zumindest ein Auftriebsreduzierendes (Oberseite und ggf. Unterseite) Flap/Auftriebselements des Rotorblattes erreicht wird und dass bei ca. der Geschwindigkeit VMax-Normal kein Cut-off erfolgt, sondern über das aktive Flapsystem, auf zumindest der Oberseite die Windenergieanlage, durch Widerstandserhöhung und/oder Auftriebsreduzierung, zumindest soweit abgebremst wird, dass die Nennleistung nicht überschritten wird und/oder eine Überlastung nicht erfolgt und/oder die Netzstabilität nicht gestört ist und dass, dieses durch aktiv betätigte Flaps ggf. auch per Rotorblatt- und/oder Zentrifugalkraft-/Messung und/oder Massenträgheit/Beschleunigungs-Messung und/oder Geschwindigkeits-Messung betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird.G: device in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system which is used to improve the yield at least in the improvement areas C and / or D, and operates as a function of storm protection / overspeed protection, prevents overloading of the rotor blades and An increase in yield at speeds due to a higher strong-wind running time at greater than Vmax -normal enables sufficient gust / thermal overload protection to be provided, for example at <50% of rated power, preferably at <70% of rated power, more preferably <= 95 % of rated power, most preferably <= 100% of rated power,
characterized in that this is achieved by at least one lift-reducing (top and possibly bottom) Flap / buoyancy element of the rotor blade and that at about the speed V Max-normal no cut-off takes place, but on the active flap system on at least the top the wind energy plant, by resistance increase and / or buoyancy reduction, at least as far as slowed down that the rated power is not exceeded and / or overloading is not done and / or the network stability is not disturbed and that this by actively actuated Flaps possibly also by rotor blade and / or centrifugal force / measurement and / or inertia / acceleration measurement and / or velocity measurement is operated and / or controlled and / or regulated.
Das Flap kann auch per Massenträgheitskräften/-Momenten passiv betätigt werden, wie dies in
H: Vorrichtung und Verfahren in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B in der Funktion als Anfahrhilfe bei Schwachwind und Ertragsverbesserung einsetzbar ist, durch zumindest ein Auftriebserhöhendes Auftriebselement, welches den Auftriebsbeiwert und dadurch der Energie-Ertrag bei hohen Anstellwinkeln (bis ca. VNenn) deutlich erhöht,
dadurch gekennzeichnet, dass dieses Auftriebselement bevorzugt an der Oberseite, besonders bevorzugt an der Hinterkante der Oberseite des Rotorblattes angebracht ist und durch passiv und/oder aktiv betätigte Flaps pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt wird, und dass, etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung und/oder die Auftriebssteuernde Flap-Regelung zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung (Fein-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Grob-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln oder dass etwas vor VNenn die Pitchsteuerung/Regelung (Grob-Regelung) und die Auftriebssteuernde Flap-Regelung (Fein-Regelung) zum Einsatz kommen kann, um die Anlage auf die Maximale Leistung zu regeln.H: Device and method in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system which can be used to improve the yield, at least in the improvement areas A and / or B in the function as traction help in light wind and yield improvement, by at least one lift increasing the buoyancy element , which significantly increases the lift coefficient and thus the energy yield at high angles of attack (up to approx. V nominal ),
characterized in that this buoyancy element is preferably mounted on the upper side, particularly preferably on the trailing edge of the upper side of the rotor blade and actuated and / or controlled by passively and / or actively actuated flaps pneumatically and / or hydraulically and / or magneto-rheologically and / or and that, just prior to V nominal, the pitch control / and / or the lift-controlling flap control can be used to control the system to maximum power, or that slightly before V nominal the pitch control ) and the buoyancy-controlling flap control (coarse control) can be used to regulate the system to the maximum power or that just before V nominal the pitch control (coarse control) and the lift-controlling flap control (fine control) Control) can be used to regulate the system to the maximum power.
I: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen C und/oder D in der Funktion Overspeed und/oder Schwingungsdämpfendes und Auftriebsreduzierendes Auftriebselement einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass durch das Flap und/oder Auftriebselement und/oder Aktuators (
characterized in that by the flap and / or buoyancy element and / or actuator (
Bevorzugt verschliest das aktive Aktuator-Element (
Vorrichtung und Verfahren in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D in der Funktion als Eis- und Schnee-Entfernungssystem einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kräfte und/oder Bewegung der aktiven Flaps der Schnee und/oder Eisansatz des Rotorblattes, zumindest zum Teil, ggf. frühzeitig Proaktiv, entfernt und damit ggf. zumindest teilweise vermieden wird und dass, durch aktiv betätigte (angehobene) Flaps, welche pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder Magneto-Rheologisch betätigt und/oder gesteuert und/oder geregelt werden, der Schnee- und/oder Eisansatz zumindest zum Teil, ggf. frühzeitig Proaktiv, entfernt und damit ggf. zumindest teilweise vermieden wird und/oder dass, durch die zumindest zeitweise beheizten Basiselemente (
characterized in that by the forces and / or movement of the active flaps of the snow and / or ice accumulation of the rotor blade, at least in part, possibly early proactive, removed and thus possibly at least partially avoided and that, by actively operated (raised) Flaps, which are pneumatically and / or hydraulically and / or magneto-rheologically operated and / or controlled and / or regulated, the snow and / or ice at least in part, if necessary early proactively removed and thus possibly at least partially avoided and / or that, by the at least temporarily heated base elements (
Es ist bekannt, dass gerade die Flügelnase im Verlaufe der Zeit durch Verwitterung eine rauhere Oberfläche erfährt (Verschlechterte Aerodynamik und Lebensdauer) und dass hierzu eine aufgeklebte Antifhaftfolie aus z. B. PTFE auch den insbesondere im Frühjahr zahlreichen Mückenansatz zumindest zum Teil verhindert und das Rotorblatt vor Verwitterung und Vogelschlag und Salzwasseratmosphäre (bei Küsten- oder Offshore-Windkraftanlagen) schützt.It is known that just the wing nose over time by weathering experiences a rougher surface (deteriorated aerodynamics and life) and that this purpose a glued anti-adhesive film of z. As PTFE also prevents the numerous, especially in spring mosquito approach at least in part and protects the rotor blade from weathering and bird strike and salt water atmosphere (in coastal or offshore wind turbines).
Dieser Verwitterungsschutz kann auch als Basiselement (
K = 0 + D + H + J: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem aktiven und/oder passiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D einsetzbar ist, und/oder in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind,
und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden und dass, zumindest ein Teil des Flaps eine hohe Steifigkeit aufweist und bevorzugt eine Steifigkeit in Form eines Zug-E-Moduls von zumindest 50 GPa und/oder einer Zugfestigkeit von mindestens 0,4 GPa überschreitet.K = 0 + D + H + J: device in the form of a wind turbine rotor blade with an active and / or passive flap system which can be used for improving the yield at least in the improvement areas A and / or B and / or C and / or D, and / or in the function as a system of increasing the stiffness and / or travel limitation of the flap, and / or a rotor blade reinforcing base element and / or lightning protection, and / or traction help in light wind,
and / or ice and snow removal system,
characterized in that means for increasing the stiffness of the flap and / or means for Wegbegrenzung are used and that, at least a portion of the flap has a high rigidity and preferably a stiffness in the form of a tensile modulus of at least 50 GPa and / or a tensile strength of at least 0.4 GPa.
L = 0 + A + D + E + F + G + H + I + J/0: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblatt mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz/Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steifigkeitserhöhung des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung eingesetzt werden, und dass, die Wegbegrenzung den Öffnungswinkel des Flaps von < 90 Grad, bevorzugt < 75 Grad, ganz besonders bevorzugt < 60 Grad, begrenzt. Der Öffnungswinkel des Flaps ist so definiert, dass die Vorder- und Hinterkante des Flaps den Öffnungswinkel festlegen, was dann auch bei hochflexiblen oder Teilflexiblen Flaps möglich ist.L = 0 + A + D + E + F + G + H + I + J / 0: device in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system which improves the yield at least in the areas of improvement A and / or B and / or C and / or D, in the function as a system of increase in rigidity and / or travel limitation of the flap, and / or system with high durability and retrofit capability, and / or a rotor blade reinforcing base member and / or lightning protection, and / or noise reducing Buoyancy and / or base element, and / or vibration damping system with at least one vibration-damping element, and / or Sturmschutz / Overspeed protection, and / or traction help in light wind, and / or Overspeedschutz and / or vibration-damping system by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure compensation openings and / or ice and snow removal system, can be used,
characterized in that means for increasing the stiffness of the flap and / or means for travel limitation are used, and in that the travel limit the opening angle of the flap of <90 degrees, preferably <75 degrees, most preferably <60 degrees limited. The opening angle of the flap is defined so that the front and rear edge of the flap define the opening angle, which is then also possible with highly flexible or partially flexible flaps.
M = A + D + E + F + G + H + I + J/B oder C: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz/Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) und/oder faltbares Element, eingesetzt werden kann, bevorzugt Bestandteil des Aktuator-Elementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann.M = A + D + E + F + G + H + I + J / B or C: Device in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system for improving the yield at least in the areas of improvement A and / or B and / or C and / or D, in the function as a system of increase in rigidity and / or travel limitation of the flap, and / or system with high durability and retrofit capability, and / or a rotor blade reinforcing base member and / or lightning protection, and / or noise reducing Buoyancy and / or base element, and / or vibration damping system with at least one vibration-damping element, and / or Sturmschutz / Overspeed protection, and / or traction help in light wind, and / or Overspeedschutz and / or vibration-damping system by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure compensation openings and / or ice and snow removal system, can be used,
characterized in that a fluid (inflatable) and / or foldable element that can be filled with a fluid can be used, preferably a component of the actuator element or the buoyancy element itself, can be used.
N = 0 + A + D + E + F + G + H + I + J/B oder C: Vorrichtung in Form eines Windturbinen-Rotorblattes mit einem passiven und/oder aktiven Flap-Systems das zur Ertragsverbesserung zumindest in den Verbesserungsbereichen A und/oder B und/oder C und/oder D, in der Funktion als System der Steifigkeitserhöhung und/oder Wegbegrenzung des Flaps, und/oder System mit hoher Lebensdauer und Nachrüstfähigkeit, und/oder eines Rotorblatt verstärkendes Basiselementes und/oder Blitzschutzes, und/oder Lärmreduzierendes Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfendes System mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschutz/Overspeed protection, und/oder Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Systems mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen und/oder Eis- und Schnee-Entfernungssystem, einsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) oder faltbares Element, eingesetzt werden kann, bevorzugt Bestandteil des Aktuator-Elementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann N = 0 + A + D + E + F + G + H + I + J / B or C: device in the form of a wind turbine rotor blade with a passive and / or active flap system to improve the yield at least in the areas of improvement A and / or B and / or C and / or D, in the function of a system for increasing the rigidity and / or travel limitation of the flap, and / or system having a long service life and retrofitting capability, and / or a rotor blade reinforcing base element and / or lightning protection, and / or or noise-reducing buoyancy and / or base element, and / or vibration damping system with at least one vibration-damping element, and / or traction help in light wind, and / or Overspeedschutz and / or vibration damping system by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and if applicable with closable pressure compensation openings and / or ice and snow removal system, can be used,
characterized in that a fluid (inflatable) or foldable element that can be filled with a fluid can be used, preferably a component of the actuator element or the buoyancy element itself, can be used
O = Umgehung
und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels, den Auftrieb in dieser Zone und der Ertrag deutlich erhöht werden kann,
die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,
dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens, einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe,
und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind,
wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,
schnell und/oder allmählich, verändern lässt.O = bypass
and / or at least at high angles of attack of the rotor blade and at least at a position of the angle of attack, the buoyancy in this zone and the yield can be significantly increased,
which extends from a first location near the rotor blade tip to a second location between the first location and the blade root, this second location being variable in the longitudinal direction of the rotor blade by adjusting the activation means,
characterized in that the buoyancy control means comprise at least one flexible flap and / or rigid flap,
and / or a plurality of small rigid and / or flexible flaps are formed,
wherein the at least one flap or at least a plurality of small flaps is arranged in the longitudinal direction of the blade and is adjustable by means of one or more activating means to allow the lift varying position of the flap or the plurality of small flaps in the longitudinal direction of the flap or the flap Variety of small flaps,
fast and / or gradual change.
P = Umgehung
verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften/Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs-Eigenschaften
des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann,
die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch Verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist, dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens, einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,
schnell und/oder allmählich, verändern lässt.P = bypass
adjustable flaps or buoyancy elements which are arranged on or on the surface of the wind turbine rotor blade and are arranged in the longitudinal direction of the rotor blade, and Activation devices can be adjusted and thereby the aerodynamic properties, and / or noise reducing properties of the buoyancy and / or base element, and / or vibration damping properties with at least one vibration-damping element, and / or storm-protective properties / Overspeed protection, and / or as traction help in light wind, and / or as overspeed protection and / or vibration damping properties by means of at least one lift-reducing buoyancy element and optionally with closable pressure equalization openings, and / or ice and snow removal properties
let the rotor blade change, the flaps or buoyancy elements and the activation means are designed and arranged so that reduces the buoyancy in a zone by the activation of the activation devices, and / or at least high pitch angles of the rotor blade and at least at a position of the angle of attack the buoyancy , in this zone and the yield can be increased significantly,
which extends from a first location near the rotor blade tip to a second location between the first location and the blade root, this second location being variable in the longitudinal direction of the rotor blade by adjusting the activation means, characterized in that the lift regulation means comprise at least one flexible flap and / or rigid flap, and / or, a plurality of small rigid and / or flexible flaps are formed, wherein the at least one flap or at least a plurality of small flaps in the longitudinal direction of the sheet is arranged and by means of one or more activation means is adjustable so that the buoyancy changing position of the flap or the plurality of small flaps in the longitudinal direction of the flap or the plurality of small flaps,
fast and / or gradual change.
Q = Umgehung
verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften/Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs-Eigenschaften
des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann,
die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,
dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens, einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen, dass die Aktivierungseinrichtung ein mit einem Fluid füllbares (aufblasbares) und/oder faltbares Element, bevorzugt Bestandteil des Auftriebselementes oder das Auftriebselement selbst, eingesetzt werden kann, und sich schnell und/oder allmählich, verändern lässt.Q = bypass
adjustable flaps or buoyancy elements arranged on or on the surface of the wind turbine rotor blade and arranged in the longitudinal direction of the rotor blade, and activating activation devices and thereby the aerodynamic properties, and / or noise-reducing properties of the buoyancy and / or base element, and / / or vibration damping properties with at least one vibration-damping element, and / or Sturmversützenden properties / Overspeed protection, and / or as traction help in light wind, and / or as Overspeedschutz and / or vibration damping properties by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure equalization holes, and / or ice and snow removal properties
let the rotor blade change, the flaps or buoyancy elements and the activation means are designed and arranged so that reduces the buoyancy in a zone by the activation of the activation devices, and / or at least high pitch angles of the rotor blade and at least at a position of the angle of attack the buoyancy , in this zone and the yield can be increased significantly,
which extends from a first location near the rotor blade tip to a second location between the first location and the blade root, this second location being variable in the longitudinal direction of the rotor blade by adjusting the activation means,
characterized in that the buoyancy control means are formed of at least one flexible flap and / or rigid flap, and / or a plurality of small rigid and / or flexible flaps, the at least one flap or at least a plurality of small flaps being in the longitudinal direction of the flap Sheet is adjustable and is adjustable by means of one or more activation devices, so that the lift-changing position of the flap or the plurality of small flaps in the longitudinal direction of the flap or the plurality of small flaps that the activating device is filled with a fluid (inflatable) and / or foldable element, preferably part of the buoyancy element or the buoyancy element itself, can be used, and can be changed quickly and / or gradually.
R = Umgehung
verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und
Aktivierungseinrichtungen verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften/Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs-Eigenschaften
des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert, und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,
dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens, einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind,
und dass diese Klappen eine erhöhte Steifigkeit des Flaps und/oder Mittel zur Wegbegrenzung, insbesondere Faltbar, aufweisen,
wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,
schnell und/oder allmählich, verändern lässt.R = bypass
adjustable flaps or buoyancy elements which are arranged on or on the surface of the wind turbine rotor blade and are arranged in the longitudinal direction of the rotor blade, and
Activation devices can be adjusted and thereby the aerodynamic properties, and / or noise reducing properties of the buoyancy and / or base element, and / or vibration damping properties with at least one vibration-damping element, and / or storm-protective properties / Overspeed protection, and / or as traction help in light wind, and / or as overspeed protection and / or vibration damping properties by means of at least one lift-reducing buoyancy element and optionally with closable pressure equalization openings, and / or ice and snow removal properties
let the rotor blade change, the flaps or buoyancy elements and the activation means are designed and arranged so that reduces the buoyancy in a zone by the activation of the activation devices, and / or at least high pitch angles of the rotor blade and at least at a position of the angle of attack the buoyancy can be significantly increased in this zone and the yield which extends from a first location near the rotor blade tip to a second location between the first location and the blade root, this second location in the longitudinal direction of the rotor blade by adjusting the activation means is variable,
characterized in that the buoyancy control means are formed of at least one flexible flap and / or rigid flap, and / or a plurality of small rigid and / or flexible flaps,
and that these flaps have an increased stiffness of the flap and / or means for travel limiting, in particular foldable,
wherein the at least one flap or at least a plurality of small flaps is arranged in the longitudinal direction of the blade and is adjustable by means of one or more activating means to allow the lift varying position of the flap or the plurality of small flaps in the longitudinal direction of the flap or the flap Variety of small flaps,
fast and / or gradual change.
Als hoher Anstellwinkel werden diese angesehen, die zumindest ca. den maximalen Auftriebsbeiwert CA erzeugen, bevorzugt mindestens 70% des maximalen Auftriebsbeiwertes CA, besonders bevorzugt mindestens 80% des maximalen Auftriebsbeiwertes CA.As a high angle of attack, these are considered to produce at least approximately the maximum lift coefficient C A , preferably at least 70% of the maximum lift coefficient C A , particularly preferably at least 80% of the maximum lift coefficient C A.
S = Schlauch nicht in Rotorblatt integriert Vorrichtung und Verfahren in Form eines Windturbinen-Rotorblattes das folgendes aufweist:
verstellbare Flaps oder Auftriebselemente die auf oder an der Oberfläche des Windturbinen-Rotorblattes angeordnet sind und in der Längsrichtung des Rotorblattes angeordnet sind, und Aktivierungseinrichtungen, welche kein im Flügel integrierter Schlauch ist, verstellen lassen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften, und/oder Lärmreduzierenden Eigenschaften des Auftriebs- und/oder Basiselementes, und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mit zumindest einem Schwingungsdämpfenden Element, und/oder Sturmschützenden Eigenschaften/Overspeed protection, und/oder als Anfahrhilfe bei Schwachwind, und/oder als Overspeedschutz und/oder Schwingungsdämpfenden Eigenschaften mittels zumindest einem Auftriebsreduzierenden Auftriebselement und ggf. mit verschließbaren Druckausgleichsöffnungen, und/oder Eis- und Schnee-Entfernungs-Eigenschaften
des Rotorblattes verändern lassen, wobei die Flaps oder Auftriebselemente und die Aktivierungseinrichtungen dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass durch die Aktivierung der Aktivierungseinrichtungen der Auftrieb in einer Zone reduziert,
und/oder bei zumindest hohen Anstellwinkeln des Rotorblattes und zumindest bei einer Position des Anstellwinkels den Auftrieb, in dieser Zone und den Ertrag deutlich erhöht werden kann, die sich von einer ersten Stelle in der Nähe der Rotorblattspitze bis zu einer zweiten Stelle zwischen der ersten Stelle und der Blattwurzel erstreckt, wobei diese zweite Stelle in der Längsrichtung des Rotorblattes durch verstellen der Aktivierungseinrichtungen variabel ist,
dadurch gekennzeichnet dass die Auftriebsregulierungseinrichtungen aus mindestens, einer flexiblen Klappe und/oder starren Klappe, und/oder, einer Vielzahl kleiner starren und/oder flexiblen Klappen, gebildet sind, und dass die Aktivierungseinrichtungen aus zumindest einem mit Fluid befüllbaren Schlauch besteht, welcher insbesondere Faltbar ist und sich beim befüllen, bevorzugt nur 2-dimmensional verformt
und dass das Aktivierungseinrichtungs-System aus, zumindest einem mit Fluid befüllbaren Schlauch, einem Leitungssystem, zumindest einem Druckspeicher bzw. Unterdruckspeicher und zumindest einem Steuerventil besteht,
wobei die mindestens eine Klappe oder mindestens eine Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung des Blattes angeordnet ist und mittels einer oder mehrerer Aktivierungseinrichtungen verstellbar ist, damit sich die den Auftrieb verändernde Stellung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen in der Längsrichtung der Klappe oder der Vielzahl von kleinen Klappen,
schnell und/oder allmählich, verändern lässt.S = tube not integrated in rotor blade Apparatus and method in the form of a wind turbine rotor blade comprising:
adjustable flaps or buoyancy elements arranged on or on the surface of the wind turbine rotor blade and arranged in the longitudinal direction of the rotor blade, and activation devices, which is not integrated in the wing tube, adjust, and thereby the aerodynamic properties, and / or noise reducing properties of Buoyancy and / or base element, and / or vibration damping properties with at least one vibration-damping element, and / or storm-protective properties / Overspeed protection, and / or as Traction help in light wind, and / or as Overspeedschutz and / or vibration-damping properties by means of at least one buoyancy-reducing buoyancy element and possibly with closable pressure equalization openings, and / or ice and snow removal properties
of the rotor blade, wherein the flaps or buoyancy elements and the activation devices are designed and arranged such that the activation of the activation devices reduces the buoyancy in a zone,
and / or at least high angles of incidence of the rotor blade and at least at a position of the angle of attack, the buoyancy, in this zone and the yield can be significantly increased, extending from a first location near the rotor blade tip to a second location between the first location and the blade root extends, this second location being variable in the longitudinal direction of the rotor blade by adjusting the activation means,
characterized in that the buoyancy control means are formed of at least one flexible flap and / or rigid flap, and / or a plurality of small rigid and / or flexible flaps, and in that the activating means consists of at least one fluid-fillable tube, which in particular is foldable is and when filling, preferably only 2-dimmensional deformed
and that the activation device system comprises at least one fluid-fillable hose, a line system, at least one pressure accumulator or vacuum accumulator and at least one control valve,
wherein the at least one flap or at least a plurality of small flaps is arranged in the longitudinal direction of the blade and is adjustable by means of one or more activating means to allow the lift varying position of the flap or the plurality of small flaps in the longitudinal direction of the flap or the flap Variety of small flaps,
fast and / or gradual change.
Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen-Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen-Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
Vorrichtung eines Sicherheitssystems und/oder Ressourcen-Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhöhung bei einer nachträglichen und/oder äußeren Anbringung der Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenke (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstromklappe (
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Rückstromklappe (
Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt,
- c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place,
- c) to thereby actively and / or passive flow control of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt,
- c) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place,
- c) thereby active and / or passive flow control by return valves and / or spoiler / flaps and / or brake systems (brake screens and / or airbrakes and / or overpressure and negative pressure compensating systems) of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, und/oder
- c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen
- d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement takes place, and / or
- c) measuring systems for the detection of further danger operating conditions
- d) thereby active and / or passive flow control by return valves and / or spoiler / flaps and / or braking systems (brake screens and / or airbrakes and / or overpressure and negative pressure compensating systems) of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Verfahren eines Sicherheitssystems zur Vermeidung von Gefahren-Betriebszuständen und/oder Ressourcen-/Energieeffizienz-Verbesserungs-Systems zur Strömungsbeeinflussung eines Aero- oder Hydrodynamischen Körpers (
- a) Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels mittels mindestens einem Kamerasystem und/oder
- b) direkte und/oder indirekte Flügel-Belastungsmessung erfolgt, mittels mindestens einem Kamerasystem pro Flügel (
3 ) erfolgt, und/oder - c) Messsysteme zur Erkennung weiterer Gefahren-Betriebszuständen
- d) um dadurch eine aktive und/oder passive Strömungsbeeinflussung durch Rückstromklappen und/oder Spoiler/Klappen und/oder Bremssysteme (Bremsschirme und/oder Bremsklappen und/oder Über- und Unterdruck-Ausgleichenden Systemen) des Flügels (
3 ) zu Steuern und/oder zu Regeln.
- a) fluid flow velocity measurement in the vicinity of the wing by means of at least one camera system and / or
- b) direct and / or indirect wing load measurement, by means of at least one camera system per wing (
3 ), and / or - c) measuring systems for the detection of further danger operating conditions
- d) thereby active and / or passive flow control by return valves and / or spoiler / flaps and / or braking systems (brake screens and / or airbrakes and / or overpressure and negative pressure compensating systems) of the wing (
3 ) on taxes and / or rules.
Eine Fluid-Strömungs-Geschwindigkeitsmessung im Umfeld des Flügels kann mittels mit Abstand am Außenflügel, ggf. an einem Bassiselement (
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention.
Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen und Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention will be explained below with reference to examples and drawings. Show it
Fig. 1:Fig. 1:
- WEA-VerbesserungspotentialeWEA for improvement
- WEA-Verbesserungspotential: A = Schwachwind von VStartNeu – VStart WEA improvement potential: A = weak wind from V StartNew - V Start
- WEA-Verbesserungspotential: B = Schwachwind von VStart – VNenn WEA improvement potential: B = light wind from V start - V nominal
- WEA-Verbesserungspotential: C = Mittelwind von VNenn – VMaxnormal WEA improvement potential: C = mean wind of V nominal - V Maxnormal
- WEA-Verbesserungspotential: D = Starkwind von VMaxnormal – Vmax35m WEA improvement potential: D = strong wind from V Maxnormal - V max35m
Fig. 2:Fig. 2:
- Modellflügel a: mit abgelöster Strömung; b: dito. mit KlappeModel wing a: with detached flow; b: ditto. with flap
Fig. 3:3:
- Simulierte Strömungsverhältnisse an einem Tragflügel mit RückstromklappeSimulated flow conditions on a wing with return flap
Fig. 4:4:
-
a) Flügelprofil mit aufgestellter dreiecks-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )a) Wing profile with erected triangular-shaped return flap (8th ) with complete displacement of the flap area delineation (21 ) -
b) Flügelprofil mit aufgestellter Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzungb) Wing profile with erected arc-shaped return flap (8th ) with complete displacement of the flap area boundary -
c) Flügelprofil mit aufgestellter parallelogramm-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzungc) sash profile with erected parallelogram-shaped return flap (8th ) with complete displacement of the flap area boundary
Fig. 5:Fig. 5:
-
a) Flügelprofil mit aufgestellter dreiecks-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit teilweiser Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )a) Wing profile with erected triangular-shaped return flap (8th ) with partial displacement of the flap area delineation (21 ) -
b) Flügelprofil mit aufgestellter Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit teilweiser Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )b) Wing profile with erected arc-shaped return flap (8th ) with partial displacement of the flap area delineation (21 ) -
c) Flügelprofil mit aufgestellter parallelogramm-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit teilweiser Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )c) sash profile with erected parallelogram-shaped return flap (8th ) with partial displacement of the flap area delineation (21 )
Fig. 6: Fig. 6:
-
a) Flügelprofil mit geschlossener dreiecks-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )a) Wing profile with closed triangular-shaped return flap (8th ) with complete displacement of the flap area delineation (21 ) -
b) Flügelprofil mit geschlossener Kreisbogen-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )b) sash profile with closed arc-shaped return flow flap (8th ) with complete displacement of the flap area delineation (21 ) -
c) Flügelprofil mit geschlossener parallelogramm-förmiger Rückstromklappe (
8 ) mit vollständiger Verschiebung der Klappen-Bereichsabgrenzung (21 )c) Wing profile with closed parallelogram-shaped return flap (8th ) with complete displacement of the flap area delineation (21 )
Fig. 7:Fig. 7:
- Kombination mehrerer RückstromklappenCombination of several return valves
Fig. 8:Fig. 8:
- Kombination mehrerer Rückstromklappen mit AktorCombination of several return valves with actuator
Fig. 9:Fig. 9:
Rückstromklappe nach dem Stand der Technik (
Fig. 10:Fig. 10:
-
Dreiecks-förmige Rückstromklappe (
8 ) welche z. B. einen Schlauch (13 ) als aktiven Aktor eingebaut hat.Triangular-shaped return flap (8th ) which z. B. a hose (13 ) has been installed as an active actuator.
Fig. 11:Fig. 11:
-
Dreiecks-förmige Rückstromklappe (
8 ) welche in ihrer dreidimensionalen Ausführung komplett geschlossen ist um über eine Fluid-/Gasverbindung (18 ) mit z. B. Luft befüllt zu werdenTriangular-shaped return flap (8th ) which is completely closed in its three-dimensional design to a fluid / gas connection (18 ) with z. B. to be filled with air
Fig. 12:Fig. 12:
-
Parallelogramm-förmige Rückstromklappe (
8 ) welche z. B. in ihrer dreidimensionalen Ausführung komplett geschlossen ist um über eine Fluid-/Gasverbindung (18 ) mit z. B. Luft befüllt zu werdenParallelogram-shaped return flap (8th ) which z. B. in its three-dimensional design is completely closed to a fluid / gas connection (18 ) with z. B. to be filled with air
Fig. 13:Fig. 13:
-
aktive Rückstromklappe (
10 ), welche nur durch einen flachgedrückten geschlossenen Schlauch gebildet istactive return flap (10 ), which is formed only by a flattened closed tube
Fig. 14:Fig. 14:
-
aktive Rückstromklappe (
8 ,9 ,10 ), zur Verbesserung der Bremswirkung mit einer Fluid-/Gas-Verbindung (18 ) zwischen Flügel-Oberseite und Flügel-Unterseiteactive return flap (8th .9 .10 ), to improve the braking effect with a fluid / gas compound (18 ) between wing top and wing bottom
Fig. 15:Fig. 15:
-
beispielhaften Anordnungen/Positionen der Passiven und/oder aktiven Rückstromklappen (
4 ,8 ,9 ,10 )exemplary arrangements / positions of the passive and / or active return valves (4 .8th .9 .10 )
Fig. 16:Fig. 16:
-
aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (
10 ) auf der Flügel-Oberseite, zur Verbesserung mit Lärmreduzierendem Auftriebs-Element (25 ) mit Basiselementactive parallelogram return flap (10 ) on the wing top, for improvement with noise-reducing buoyancy element (25 ) with base element
Fig. 17:Fig. 17:
-
aktive Parallelogramm-Rückstromklappe (
10 ) auf der Flügel-Ober- und Unterseite mit integriertem Schlauch (13 ), zur Verbesserung mit Lärmreduzierendem Basis-Element (25 ,23 )active parallelogram return flap (10 ) on the wing top and bottom with integrated hose (13 ), for improvement with noise-reducing base element (25 .23 )
Fig. 18:Fig. 18:
-
aktive Prallelogramm-Rückstromklappe (
10 ) auf der Flügel-Unterseite und Einfachstvariante mit Schlauch (8 ) und Kombiniert mit St. d. T. Rückstromklappe (4 ) auf der Flügel-Oberseite, mit Lärmreduzierendem Basis-Element (25 ,23 )active parallelogram return flap (10 ) on the bottom of the wing and the simplest variant with hose (8th ) and combined with St. d. T. return flap (4 ) on the wing top, with noise-reducing base element (25 .23 )
Fig. 19:Fig. 19:
-
Passive und aktive Dreiecks-Rückstromklappe (
8 ) mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite (nur in einer Richtung), mit mit V-förmigen Basiselementen (23 )Passive and active triangular return flap (8th ) with vibration damping system based on the inertia on the wing top (in one direction only), with V-shaped base elements (23 )
Fig. 20:Fig. 20:
-
Passive und aktive Parallelogramm-Rückstromklappe (
8 ) über die Profilendkante hinausstehend mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite (in beide Richtungen), mit Basiselementen (23 )Passive and active parallelogram return valve (8th ) beyond the profile end edge with vibration damping system based on the inertia on the wing upper side (in both directions), with basic elements (23 )
Fig. 21:Fig. 21:
-
aktive Parallelogramm-Rückstromklappe (
10 ) an einem drehbar gelagerten Flügel bzw. Flügelteil mit Schwingungsdämpfungs-System auf der Basis der Massenträgheit auf der Flügel-Oberseite (nur in einer Richtung), mit Basiselementen (23 )active parallelogram return flap (10 ) on a rotatably mounted wing or wing part with vibration damping system on the basis of inertia on the wing top (in one direction only), with basic elements (23 )
Fig. 22: Fig. 22:
- Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens/Endstück einer SuppentüteEnd piece of a folded tube using the example of the bottom / end piece of a soup bag
Fig. 23:Fig. 23:
- Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens/Endstück einer SuppentüteEnd piece of a unfolded hose using the example of the bottom / end piece of a soup bag
Fig. 24:Fig. 24:
- Endstück eines gefalteten Schlauches am Beispiel des Bodens/Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit WölbbodenEnd piece of a folded tube on the example of the bottom / tail of a foldable beverage container with arched base
Fig. 25:Fig. 25:
- Endstück eines entfalteten Schlauches am Beispiel des Bodens/Endstück eines faltbaren Getränkebehälters mit WölbbodenEnd piece of a unfolded hose using the example of the bottom / end piece of a foldable beverage container with a curved bottom
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Endkanten-AblösewirbelEnd edge separation vortices
- 22
- Klappen-AblösewirbelFlap release vortexes
- 33
- Aero-/Hydrodynamischer Körper/Flügel/-profilAero / hydrodynamic body / wing / profile
- 44
- Rückstromklappen nach St. d. T. (Auftriebselement)Return flow flaps to St. d. T. (buoyancy element)
- 55
- Abgrenzungs-BauteilDeferral component
- 66
- Profil-EndkanteProfile-end edge
- 77
- Gelenkejoints
- 88th
- Dreiecks-förmige Rückstromklappe (Flap/Auftriebselement)Triangular-shaped return flap (flap / buoyancy element)
- 99
- Kreisbogen-förmige Rückstromklappe (Flap/Auftriebselement)Arc-shaped return flap (flap / buoyancy element)
- 1010
- Parallelogramm-förmige Rückstromklappe (Flap/Auftriebselement)Parallelogram-shaped return flap (Flap / buoyancy element)
- 1111
- Elastisches Material/ScharnierElastic material / hinge
- 1212
- Federndes MaterialFeathering material
- 1313
- Schlauchtube
- 1414
- Fluid-/Gas-FüllbereichFluid / gas filling area
- 1515
- Zylinder Hydraulisch/Pneumatisch oder anderer AktorCylinder hydraulic / pneumatic or other actuator
- 1616
- Auflagefläche/Verbindungsstelle zum FlügelSupport surface / connection point to the wing
- 1717
- Anstellwinkel α des FlügelsAngle of attack α of the wing
- 1818
- Fluid/Gas-VerbindungFluid / gas connection
- 1919
- Stelle der Größten ProfildickePlace the largest profile thickness
- 2020
- KlappenübergangFold transition
- 2121
- Klappen-BereichsabgrenzungFlap area demarcation
- 2222
- Aktuator-ElementActuator element
- 2323
- Basiselementbase element
- 2424
- BlitzschutzsystemLightning protection system
- 2525
- Lärmreduzierendes Auftriebselement und/oder BasiselementNoise-reducing buoyancy element and / or base element
- 2626
- Mittel zur WegbegrenzungMeans for limiting the path
- 2727
- Befestigungsmittelfastener
- 2828
- MassenträgheitselementInertia element
- 2929
- Hebellever
- 3030
- Drehpunktpivot point
- 3131
- Momenten-Nullpunkt des ProfilsMoments zero of the profile
- 3232
- Auftriebskraft FA (resultierende)Buoyancy FA (resulting)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 1623111 B1 [0022, 0158, 0159, 0160, 0161] EP 1623111 B1 [0022, 0158, 0159, 0160, 0161]
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