DE4132453A1 - Vane for wind power unit - comprises main vane and at least one fore-vane section - Google Patents

Vane for wind power unit - comprises main vane and at least one fore-vane section

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Abstract

The counterposed surfaces (4) of the main and fore-vanes (1, 2) are arched, and between them determine a bi-concave gap (5) for accelerated deflection of air on the slipstream side of the main vane (1) by nozzle effect. The cross-section of the main vane is determined essentially by two parabolic curve pieces running in the same direction of curvature. The fore-vane (2) is rigidly connected to the main vane (1) which has an additional rear vane (3) running as an aligned extension. USE/ADVANTAGE - As a vane for a wind power plant, which accelerates the deflection of air on its rear surfaces, thereby reducing the braking influence of increasing eddy effects.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügel für Windkraftanla­ gen, umfassend einen Haupt- und mindestens einem Vorflü­ gel.The invention relates to a wing for wind turbines gen, comprising a main and at least one Vorflü gel.

Es sind Flügel für Windkraftanlagen der eingangs genann­ ten Art bekannt (GB 21 85 788), wobei Haupt- und Vorflü­ gel-Teilen so miteinander verbunden sind, daß sich in Ab­ hängigkeit von der Drehzahl des Flügels der Abstand zwi­ schen beiden Flügeln verändert. Bei sehr hohen Drehzah­ len liegt der Vorflügel am Hauptflügel an. Um eine sol­ che Anlage zu ermöglichen, sind die einander gegenüber­ liegenden Flächen von Haupt- und Vorflügel parallel zu­ einander ausgebildet. Durch diese parallele Ausbildung ist zwischen beiden Flügelteilen auch bei von Hauptflü­ gel beabstandeten Vorflügel keine Verengung gegeben, die für eine beschleunigte Abfuhr der Luft auf der hinteren Flügelfläche sorgt und somit störende Verwirbelungen ver­ hindert. Die Ausbildung von Haupt- und Vorflügel nach dieser Druckschrift dient lediglich einer Vergrößerung der Fläche und der Entstehung einer Unterdruckregion am Luftspalt, wobei der Querschnitt des Hauptflügels im we­ sentlichen bikonvex bzw. plankonvex ausgebildet ist.There are blades for wind turbines of the type mentioned at the beginning ten kind known (GB 21 85 788), with main and Vorflü Gel parts are connected so that in Ab depending on the speed of the wing the distance between changed both wings. At very high speeds len is the slat on the main wing. To a sol To make this possible, they are opposite each other lying surfaces of the main and slats parallel to trained each other. Through this parallel training is also between the two wing parts of the main wing gel spaced slats no narrowing given that for an accelerated removal of air on the rear Wing surface ensures and thus disturbing turbulence prevents. The formation of the main and slats after this publication is only for enlargement the area and the formation of a vacuum region on Air gap, the cross-section of the main wing in the we significant biconvex or plano-convex is formed.

Weiterhin ist ein Flügel für Windmotore bekannt (DE-OS 29 08 761), der an sich bekannte Elemente enthält, die der Auftriebserhöhung dienen und als "Start- und Lande­ hilfen" bezeichnet sind. Um durch Erhöhung der Wegstrec­ kenunterschiede die Druckdifferenz zwischen Sog- und Druckfläche zu vergrößern, ist nach dieser Lösung zusätz­ lich zu dem Hauptflügel ein Nachflügel angeordnet. Um eine den jeweiligen Umständen angepaßte Flächenvergröße­ rung erreichen zu können, ist dieser hintere Hilfs- bzw. Nachflügel schwenkbar ausgebildet.Furthermore, a wing for wind motors is known (DE-OS 29 08 761), which contains elements known per se, the serve to increase lift and serve as "takeoff and landing help ". To increase the distance Differences in pressure between suction and According to this solution, increasing the printing area is additional Lich a secondary wing arranged to the main wing. Around an area size adapted to the respective circumstances to be able to reach this rear auxiliary or Rear wing swiveling.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Flügel für Windkraftanlagen zu schaffen, der für eine beschleunigte Abfuhr der Luft auf der hinteren Flü­ gelfläche sorgt und somit die Bremswirkung erhöhende Verwirbelungen vermindert.The invention is based on the object to create a wing for wind turbines that for an accelerated removal of air on the rear wing gel area and increases the braking effect Turbulence reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die einander gegenüberliegenden Flächen von Haupt- und Vorflügel gegeneinander gewölbt ausgebildet sind und zwischen sich einen bikonkaven Spalt zur beschleunigten Abführung der Luft auf die Sogseite des Hauptflügels durch Düsenwir­ kung bestimmen. Neben der beschleunigten Abführung der Luft auf die Sogseite des Hauptflügels wird durch einen so ausgebildeten Flügel auch eine störende Verwirbelung der Luft vermindert, so daß eine sehr geringe Bremswir­ kung erreicht ist. Somit ist die Leistungsausbeute bezo­ gen auf den Quadratmeter überstrichene Flügelfläche mehr­ fach höher als bei herkömmlichen Windkraftanlagen. Wei­ terhin wird durch diesen Flügel erreicht, daß die Ober­ flächengeschwindigkeit auf der Rückseite des Hauptflü­ gels stark erhöht wird. Daraus resultiert ein frühes Ansprechen des Flügels schon auf niedrige Windgeschwin­ digkeiten, was ebenfalls zu einer Leistungserhöhung gegenüber bekannten Flügeln für Windkraftanlagen führt.This problem is solved in that the each other opposite surfaces of the main and slats are arched against each other and between themselves a biconcave gap for accelerated removal of the Air on the suction side of the main wing through jets determine. In addition to the accelerated removal of the Air on the suction side of the main wing is let in by one wings formed in this way also cause a disturbing swirl the air reduced, so that a very low braking effect kung is reached. The power yield is thus bezo wing area covered by the square meter more times higher than with conventional wind turbines. Wei terhin is achieved by this wing that the upper surface speed on the back of the main wing gel is greatly increased. This results in an early one Response of the wing to low wind speeds abilities, which also leads to an increase in performance leads to known blades for wind turbines.

Vorteilhafterweise kann der Hauptflügelquerschnitt im wesentlichen durch zwei in gleicher Krümmungsrichtung verlaufende Parabel-Bogenstücke bestimmt sein. Durch diese Ausbildung eines Hauptflügels ist eine besonders gute Luftabführung erreicht.Advantageously, the main wing cross section in essentially by two in the same direction of curvature running parabolic arches. By this formation of a main wing is special good air discharge achieved.

Vorteilhafterweise kann der Vorflügel über Abstandhalter starr mit dem Hauptflügel verbunden sein. Damit ist im Betriebszustand ständig eine Düsenwirkung erreicht, so daß eine beschleunigte Abführung der Luft auf die Sogseite des Hauptflügels gegeben ist. Advantageously, the slat can be spaced be rigidly connected to the main wing. With that is in Operating state constantly achieves a nozzle effect, so that an accelerated discharge of air to the Suction side of the main wing is given.  

Der Hauptflügel kann zusätzlich einen im festen Abstand starr angeordneten Nachflügel in fluchtender Verlänge­ rung der Erstreckung des Hauptflügelquerschnittes aufwei­ sen. Dabei ist das Profil des hinteren Nachflügels neu­ tral, d. h. er weist gleiche Druck- bzw. Sogflächen auf. Durch die starre Anordnung dieses Nach- bzw. Hilfsflü­ gels über Abstandhalter ist eine ungünstige Wirbelbil­ dung an der Abrißkante des Hauptflügels verhindert und die Wirbel werden weit hinter die Abrißkante des Haupt­ flügels verlagert. Damit ist eine weitere Verminderung der Bremswirkung erreicht und die Leistungsausbeute erhöht.The main wing can also have a fixed distance rigidly arranged wings with aligned lengths extension of the main wing cross-section sen. The profile of the rear wing is new tral, d. H. it has the same pressure or suction areas. Due to the rigid arrangement of this auxiliary or auxiliary flow Gel over spacers is an unfavorable vortex prevented at the tear-off edge of the main wing and the vertebrae become far behind the spoiler lip of the head wing relocated. This is a further reduction the braking effect achieved and the power yield elevated.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkei­ ten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles hervor. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flügel.Further advantages and embodiments or possibilities th of the invention will become apparent from the following description of the embodiment shown in the schematic drawing example. The figure shows a cross section through an inventive Wing.

Ein erfindungsgemäßer Flügel für eine Windkraftanlage umfaßt einen Hauptflügel 1 und einen Vorflügel 2 sowie einen Nachflügel 3. Dabei sind sowohl Vorflügel 2 als auch Nachflügel 3 über Abstandhalter 6 starr am Haupt­ flügel 1 befestigt. Die einander gegenüberliegenden Flächen 4 von Haupt- und Vorflügel 2 sind gegeneinander gewölbt ausgebildet und schließen zwischen sich einen bikonkaven Spalt 5 ein. Durch den so ausgebildeten Spalt 5 wird eine Düsenwirkung erzielt, die zu einer beschleu­ nigten Abführung der Luft auf die Sogseite des Hauptflü­ gels 1 führt. Der Hauptflügelquerschnitt ist im wesent­ lichen durch zwei in gleicher Krümmungsrichtung verlau­ fende Parabel-Bogenstücke bestimmt. Der Nachflügel 3 ist über einen Abstandhalter 6 in festen Abstand in fluchten­ der Verlängerung zur Erstreckung des Hauptflügelquer­ schnittes angeordmet.A wing according to the invention for a wind turbine comprises a main wing 1 and a slat 2 and a secondary wing 3 . Both slats 2 and 3 wings are rigidly attached to the main wing 1 via spacers 6 . The opposite surfaces 4 of the main and slats 2 are arched against each other and enclose a biconcave gap 5 between them. Through the gap 5 formed in this way , a nozzle effect is achieved, which leads to an accelerated discharge of the air to the suction side of the main wing 1 . The main wing cross-section is essentially determined by two parabolic arches extending in the same direction of curvature. The rear wing 3 is arranged via a spacer 6 at a fixed distance in alignment with the extension to extend the main wing cross section.

Claims (4)

1. Flügel für Windkraftanlagen umfassend einem Haupt- und mindestens einen Vorflügel, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegen­ überliegenden Flächen (4) von Haupt- und Vorflügel (1, 2) gegeneinander gewölbt ausgebildet sind und zwischen sich einen bikonkaven Spalt (5) zur beschleu­ nigten Abführung der Luft auf die Sogseite des Haupt­ flügels (1) durch Düsenwirkung bestimmen.1. Wing for wind turbines comprising a main and at least one slat, characterized in that the mutually opposite surfaces ( 4 ) of the main and slats ( 1 , 2 ) are arched against each other and a biconcave gap ( 5 ) between them Determine the accelerated discharge of air to the suction side of the main wing ( 1 ) by means of the nozzle effect. 2. Flügel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hauptflügelquer­ schnitt im wesentlichen durch zwei in gleicher Krüm­ mungsrichtung verlaufende Parabel-Bogenstücke be­ stimmt ist.2. Wing according to claim 1, characterized ge indicates that the main wing cross cut essentially through two in the same crumb directional parabolic arches is true. 3. Flügel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Vorflügel (2) starr mit dem Hauptflügel (1) verbunden ist.3. Wing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the slat ( 2 ) is rigidly connected to the main wing ( 1 ). 4. Flügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hauptflügel (1) zusätzlich einen im festen Abstand starr angeordneten Nachflügel (3) in fluchtender Ver­ längerung der Erstreckung des Hauptflügelquerschnittes aufweist.4. Wing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main wing ( 1 ) additionally has a fixedly spaced fixed wing ( 3 ) in alignment Ver extension of the extent of the main wing cross-section.
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