CH706919A2 - Six blade savonius type rotor for trail vertical wind turbine utilized in developing countries, has blades made from circles inscribed in disk and arranged relative to geometrical relationship between internal and external diameters of disk - Google Patents

Abstract

The rotor has six blades made from six circles inscribed in a disk and arranged relative to geometrical relationship between internal diameter and external diameter of the disk. A stator is fixed from a base supporting the rotor and independent from the rotor. Space is formed between the stator and the rotor to prevent the blades from touching the stator event of oscillations along a vertical plane. Air in the rotor is distributed on concave parts of the blades to increase pressure and moment of force. The stator prevents the air from striking convex parts.

Description

Etat de la techniqueState of the art

[0001] Les éoliennes à axe vertical sont préférées à celles à axe horizontal dans les zones habitées; en effet, elles acceptent le vent venant de n’importe quelle direction et donc n’ont pas besoin de s’ adapter aux changements de direction du vent. De plus, leur faible vitesse de rotation garantit un niveau sonore très bas voire inaudible ainsi qu’une plus longue durée de vie. [0001] Vertical-axis wind turbines are preferred to those with horizontal axes in inhabited areas; indeed, they accept wind from any direction and therefore do not need to adapt to changes in wind direction. In addition, their low rotational speed ensures a very low noise level or even inaudible and a longer life.

[0002] Dans les zones habitées, beaucoup d’obstacles se trouvent sur le chemin du vent; ceci générant des turbulences et diminuant la vitesse moyenne du vent. En effet, l’écoulement moyen se dégrade et la turbulence augmente alors que la vitesse diminue. Ces turbulences peuvent se manifester sous forme de rafales, de tourbillons, de changements de direction. Les éoliennes à axe horizontal doivent toujours être orientées face au vent et toutes ces turbulences ont donc un effet particulièrement néfaste sur le rendement de l’installation. En effet, le temps de réponse du système face à un changement de direction est souvent trop long et l’éolienne ne peut capter efficacement le vent. [0002] In inhabited areas, many obstacles are on the windward path; this generates turbulence and decreases the average wind speed. Indeed, the average flow is degraded and the turbulence increases while the speed decreases. This turbulence can manifest itself in the form of bursts, eddies, changes of direction. Horizontal-axis wind turbines must always be oriented towards the wind and all these turbulences have a particularly detrimental effect on the efficiency of the installation. Indeed, the response time of the system facing a change of direction is often too long and the wind turbine can not effectively capture the wind.

[0003] Les éoliennes à axe vertical se séparent en deux familles: les rotors à portance et les rotors à traînée. Les rotors à portance sont constitués de profils d’ailes positionnés à la verticale et à une certaine distance de l’axe de rotation (type Darrieus): voir fig. 1 . [0003] Vertical axis wind turbines separate into two families: the lift rotors and the drag rotors. The lift rotors consist of wing profiles positioned vertically and at a certain distance from the axis of rotation (Darrieus type): see fig. 1.

[0004] Les rotors à traînée (type Savonius) bénéficient d’un avantage incontestable: la simplicité de leur design. Par contre, leur rendement est le plus faible. En effet, leur principe de fonctionnement est la différence de traînée entre les pales concaves et convexes: chaque pale étant un demi-tube cylindrique, la partie concave ayant un coefficient de traînée d’environ 2.3 et la partie convexe d’environ 1.2; quand l’air y passe, il exerce une force plus grande sur la partie concave que sur la partie convexe et s’ensuit donc un moment de force et une rotation. Le faible rendement est du à la force de traînée exercée sur la partie convexe de la pale tout au long de la rotation (voir fig. 4 ). Cette force vient en quelque sorte freiner le rotor. Optimiser le rotor de Savonius fut le point de départ des recherches de l’auteur pour aboutir au rotor de type Savonius à six pales. [0004] Drag rotors (Savonius type) have an undeniable advantage: the simplicity of their design. On the other hand, their yield is the lowest. Indeed, their operating principle is the difference in drag between the concave and convex blades: each blade being a cylindrical half-tube, the concave portion having a drag coefficient of about 2.3 and the convex portion of about 1.2; when the air passes through it, it exerts a greater force on the concave part than on the convex part and thus follows a moment of force and a rotation. The low efficiency is due to the drag force exerted on the convex part of the blade all along the rotation (see Fig. 4). This force comes to somehow brake the rotor. Optimizing the Savonius rotor was the starting point for the author's research to lead to the Savonius rotor with six blades.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

[0005] La présente invention est en fait une solution au problème principal du rotor «classique» de Savonius. Le moment de force est certes élevé mais n’est pas constant au long de la rotation, il dépend de l’angle entre le rotor et le vent. En fonctionnement, cela se traduit par un faible rendement et une impulsion tous les 180 degrés pouvant aussi engendrer de la fatigue. Quand le rotor est à l’arrêt, il peut avoir de la peine à démarrer si le vent souffle depuis un angle défavorable: ceci est un problème fondamental. Il existe plusieurs méthodes pour résoudre ce problème: donner une forme hélicoïdale aux pales en les tordant longitudinalement, superposer des rotors Savonius les uns sur les autres mais avec un décalage angulaire, augmenter le nombre de pales (voir fig. 2 ). Ces modifications se font souvent au détriment du rendement même si elles uniformisent le moment de force. Cette perte de rendement est due à l’augmentation de l’inertie du rotor ainsi qu’à un écoulement non optimal de l’air dans le rotor. Ainsi, un travail difficile d’optimisation est nécessaire si l’on souhaite améliorer le rendement ainsi que d’avoir un moment de force relativement homogène avec l’angle du vent. The present invention is in fact a solution to the main problem of the "classical" rotor of Savonius. The moment of force is certainly high but is not constant along the rotation, it depends on the angle between the rotor and the wind. In operation, this results in a low efficiency and an impulse every 180 degrees that can also cause fatigue. When the rotor is stopped, it may be difficult to start if the wind is blowing from an unfavorable angle: this is a fundamental problem. There are several methods to solve this problem: give the blades a helical shape by twisting them longitudinally, superimpose Savonius rotors on each other but with an angular offset, increase the number of blades (see Fig. 2). These changes are often at the expense of performance even if they standardize the moment of strength. This loss of efficiency is due to the increase in the inertia of the rotor as well as a non optimal flow of air in the rotor. Thus, difficult work of optimization is necessary if one wishes to improve the yield as well as to have a moment of force relatively homogeneous with the angle of the wind.

[0006] L’invention consiste alors en un rotor de type Savonius à six pales optimisé. La géométrie du rotor a été optimisée de telle sorte que le rotor ait un rendement supérieur au rotor classique de Savonius et qu’il ait un moment de force relativement constant tout au long de la rotation. Ce rotor est de constitution simple et bon marché. Il est idéal pour les pays en voie de développement. En effet, il peut être fabriqué avec du matériel de récupération et les opération d’usinage, de mise en forme et d’assemblage sont relativement simples. The invention then consists of a Savonius-type rotor optimized six blades. The geometry of the rotor has been optimized so that the rotor has a higher efficiency than the classical Savonius rotor and has a relatively constant moment of force throughout the rotation. This rotor is simple and cheap constitution. It is ideal for developing countries. Indeed, it can be manufactured with recovery equipment and machining operations, formatting and assembly are relatively simple.

[0007] L’objet de la présente demande de brevet est présenté par la fig. 3 . The subject of the present patent application is shown in FIG. 3.

[0008] Tous les facteurs géométriques influencent l’écoulement et donc le rendement. Cependant, l’optimisation réside principalement dans le ratio entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur (gap ou espace libre). Le rôle de ce diamètre intérieur (gap) est de permettre à l’air dans le rotor de ne pas rester prisonnier mais plutôt de passer de pale en pale ainsi augmentant la pression dynamique sur la partie concave de chaque pale et enfin augmentant le moment de force global généré. Ce diamètre intérieur (gap) a une valeur optimum liée au nombre de pales. La détermination de la valeur optimum peut se faire au moyen d’expériences sur des prototypes ou par des simulations. Ici, le rapport ou ratio a été défini à 0.35. All geometric factors influence the flow and therefore the yield. However, the optimization lies mainly in the ratio between the outside diameter and the inside diameter (gap or free space). The role of this inner diameter (gap) is to allow the air in the rotor not to remain prisoner but rather to move from blade to blade thus increasing the dynamic pressure on the concave part of each blade and finally increasing the moment of global strength generated. This inner diameter (gap) has an optimum value related to the number of blades. The determination of the optimum value can be done by means of experiments on prototypes or simulations. Here, the ratio or ratio has been set to 0.35.

[0009] La forme des pales joue également un rôle crucial dans les propriétés aérodynamiques du rotor. Les pales choisies sont des demi-cercles inscrit dans le cercle du rotor et ensuite tronqués (voir fig. 7 ). Le ratio (rapport) entre le diamètre extérieur et la hauteur du rotor joue également un rôle sur le rendement. Dans le cas de ce prototype, un ratio de 2 a été utilisé. La hauteur fait donc deux fois le diamètre extérieur. La présente invention consiste en un rotor à six pales cylindriques tronquées avec un rapport (ratio) entre le diamètre intérieur et extérieur de 0.35. [0009] The shape of the blades also plays a crucial role in the aerodynamic properties of the rotor. The chosen blades are semicircles inscribed in the circle of the rotor and then truncated (see Fig. 7). The ratio (ratio) between the outside diameter and the height of the rotor also plays a role in the yield. In the case of this prototype, a ratio of 2 was used. The height is thus twice the outer diameter. The present invention consists of a rotor with six truncated cylindrical blades with a ratio (ratio) between the inner and outer diameter of 0.35.

[0010] La raison principale du faible rendement du rotor de Savonius est la force exercée au long de la rotation sur la partie convexe de la pale. La façon la plus directe d’augmenter le rendement est donc de cacher les parties convexes des pales derrière un bouclier. Mieux encore, de forcer l’air dans les parties concaves des pales. On emploierait donc des aubes fixes abritant les parties convexes et laissant apparaître les parties concaves. Ces aubes fixes constituent donc un stator (voir fig. 6 ) dirigeant l’air dans les parties concaves et empêchant l’air de frapper sur les parties convexes. Théoriquement, le rendement d’une telle installation augmente significativement. The main reason for the low efficiency of the Savonius rotor is the force exerted along the rotation on the convex portion of the blade. The most direct way to increase efficiency is therefore to hide the convex parts of the blades behind a shield. Better yet, to force the air into the concave parts of the blades. We would therefore use fixed vanes sheltering the convex parts and revealing the concave parts. These fixed blades thus constitute a stator (see Fig. 6) directing the air in the concave parts and preventing the air from striking on the convex parts. Theoretically, the efficiency of such an installation increases significantly.

[0011] D’après les résultats des simulations, les rendements maximum aérodynamiques (à vitesse de rotation optimale et ne tenant aucun compte de tout frottement mécanique) sont les suivants: – 0.2 pour le rotor «classique» de Savonius – environ 0.3 pour le rotor rotor à six pales présenté ici – environ 0.5 pour le rotor avec stator à angle de captage optimal. According to the results of the simulations, the maximum aerodynamic efficiencies (at optimum speed of rotation and disregarding any mechanical friction) are as follows: - 0.2 for the Savonius "classic" rotor - about 0.3 for the six blade rotor rotor shown here - about 0.5 for the stator rotor with optimum pick-up angle.

[0012] L’inconvénient principal du stator est qu’il supprime l’indépendance de la direction de vent, en effet il dirige le vent dans les parties concaves pour certains angles privilégiés (ici 0, 90, 180 et 270) cependant, les autres angles ne constituent pas des conditions d»entrées optimales pour l’air dans le rotor et le rendement diminue donc. Ainsi, le rendement et la mise en rotation du rotor sont tous deux dépendants de la direction du vent incident. The main disadvantage of the stator is that it removes the independence of the wind direction, indeed it directs the wind in the concave parts for certain privileged angles (here 0, 90, 180 and 270) however, the Other angles are not optimal inlet conditions for air in the rotor and the efficiency therefore decreases. Thus, the efficiency and rotation of the rotor are both dependent on the direction of the incident wind.

[0013] Le stator doit être fixe et donc indépendant du rotor, il est fixé depuis la base supportant le rotor. Un espace doit être laissé entre le stator et le rotor pour éviter que les pales viennent toucher le stator en cas d’oscillations dans le plan vertical. The stator must be fixed and therefore independent of the rotor, it is fixed from the base supporting the rotor. A space must be left between the stator and the rotor to prevent the blades from touching the stator in case of oscillations in the vertical plane.

[0014] Le principe de fonctionnement est illustré en fig. 4 ; la description reste très générale et accessible, l’auteur a intentionnellement fait abstraction des notions de mécaniques des fluides nécessaires au développement du rotor. The operating principle is illustrated in FIG. 4; the description remains very general and accessible, the author intentionally ignored the notions of fluid mechanics necessary for the development of the rotor.

[0015] C’est la différence de traînée entre les pales concaves et convexes qui crée le moment de force menant à la rotation. La traînée est la composante opposée au déplacement de la force qu’un corps subit quand il se déplace dans un écoulement; elle est une composante de la somme des pressions sur la surface de référence et est fonction de la géométrie. Une géométrie différente induit un écoulement différent et donc des pressions différentes. En rappelant qu’un corps convexe se déplace avec moins de résistance qu’un corps concave; ainsi, le vent soufflant en même temps sur les parties concaves et convexes exercera une plus grande pression sur les surfaces concaves. Ce qui rompt l’équilibre statique et il y’ a alors rotation. It is the difference in drag between the concave and convex blades that creates the moment of force leading to the rotation. The drag is the component opposite to the displacement of the force that a body undergoes when it moves in a flow; it is a component of the sum of the pressures on the reference surface and is a function of the geometry. A different geometry induces a different flow and therefore different pressures. Recalling that a convex body moves with less resistance than a concave body; thus, the wind blowing at the same time on the concave and convex parts will exert a greater pressure on the concave surfaces. Which breaks the static equilibrium and then there is rotation.

[0016] La fig. 5 montre une simulation de l’écoulement dans le rotor: L’air dans le rotor se distribue sur les parties concaves des pales pour en augmenter la pression et donc le moment de force global (grâce au gap, quatre pales contribuent à la rotation). Le stator empêche l’air de frapper les parties convexes et donc la pression sur celles-ci diminue; l’air doit contourner les aubes directrices. L’air est forcé dans les parties concaves ce qui augmente aussi localement la pression. FIG. 5 shows a simulation of the flow in the rotor: The air in the rotor is distributed on the concave parts of the blades to increase the pressure and therefore the moment of global force (thanks to the gap, four blades contribute to the rotation) . The stator prevents the air from hitting the convex parts and therefore the pressure on them decreases; the air must bypass the guide vanes. The air is forced into the concave parts, which also increases the pressure locally.

Réalisation de l’inventionRealization of the invention

[0017] Les dessins 3D ayant servi à produire les plans pour la fabrication sont présentés dans la fig. 6 . Les plans peuvent être réalisés aisément avec un logiciel de CAD et les fig. 7a , 7b , 7c . The 3D drawings used to produce the plans for manufacturing are shown in FIG. 6. The plans can be made easily with a CAD software and Figs. 7a, 7b, 7c.

[0018] Traçage des pales (selon fig. 7 ): Avant de lire les lignes suivantes, il est mieux d’avoir sous les yeux les fig. 7a , 7b et 7c . Tracking the blades (according to FIG 7): Before reading the following lines, it is better to have figs in front of you. 7a, 7b and 7c.

[0019] Définir le diamètre du rotor (deux prototypes réalisés à 0.5 m et 1 m de diamètre). Tracer 6 cercles de diamètre égal au rayon du rotor avec un angle de 60 degrés entre chaque centre. Les centres des six cercles sont placés sur un cercle de diamètre égal au rayon du rotor. Ainsi, les cercles sont parfaitement inscrits dans le cercle du rotor, ils lui sont tangents. Ensuite, pour chacun des six cercles, ne garder qu’une moitié. Tracer le cercle représentant le diamètre intérieur (0.35m pour le rotor d’1m de diamètre et 0.175m pour le rotor de 0.5m de diamètre). Ce cercle a le même centre que le cercle représentant le rotor (origine). Enfin, enlever la partie des demi-cercles comprise à l’intérieur du cercle représentant le diamètre intérieur (tronquer les pales pour créer le gap). Define the diameter of the rotor (two prototypes made at 0.5 m and 1 m in diameter). Draw 6 circles of diameter equal to the radius of the rotor at an angle of 60 degrees between each center. The centers of the six circles are placed on a circle of diameter equal to the radius of the rotor. Thus, the circles are perfectly inscribed in the circle of the rotor, they are tangent to it. Then, for each of the six circles, keep only one half. Draw the circle representing the inside diameter (0.35m for the 1m diameter rotor and 0.175m for the 0.5m diameter rotor). This circle has the same center as the circle representing the rotor (origin). Finally, remove the part of the semicircles inside the circle representing the inside diameter (truncate the blades to create the gap).

[0020] Avant de décrire la fabrication, il est important de rappeler qu’il faut minimiser l’inertie du rotor afin qu’il puisse se mettre en rotation sous de faibles vent. Pour ceci, il faut choisir des matériaux légers. Il est également important de rappeler que le rotor est placé en hauteur et que sa surface perpendiculaire au vent subit une force nette dans le sens du vent: il se crée donc un important moment de force par rapport au sol. Il va de soi qu’il faut suffisamment lester ou arrimer la structure supportant le rotor. Lorsque le générateur à aimant permanent est connecté, il se crée un couple magnétique résistif que le rotor doit vaincre pour pouvoir se mettre en rotation et produire de l’électricité. C’est précisément ce couple résistif qui se répercute sur la structure supportant le générateur en tant que moment de torsion. Encore une fois, la structure soutenant le rotor doit permettre de résister au basculement et à la torsion. Pour la structure, on choisira des matériaux rigides et plus lourds. Before describing the manufacture, it is important to remember that it is necessary to minimize the inertia of the rotor so that it can rotate under low wind. For this, it is necessary to choose light materials. It is also important to remember that the rotor is placed in height and that its surface perpendicular to the wind undergoes a clear force in the direction of the wind: it thus creates an important moment of force compared to the ground. It goes without saying that it is necessary to ballast or stow the structure supporting the rotor. When the permanent magnet generator is connected, it creates a resistive magnetic torque that the rotor must overcome to be able to rotate and produce electricity. It is precisely this resistive torque that affects the structure supporting the generator as a torsion moment. Again, the structure supporting the rotor must be able to withstand tipping and twisting. For the structure, rigid and heavier materials will be chosen.

[0021] Etapes de la fabrication du rotor: 1) Plaque inférieure supportant les pales: Un disque au diamètre du rotor doit être découpé, les demi-cercles inscrits représentants les pales doivent être tracés fidèlement sur la plaque inférieure. Il faut effectuer les perçages nécessaires au centre du cercle pour la connexion au générateur ou à un arbre. 2) Réalisation des pales: Les pales peuvent être réalisées à partir de tôles d’aluminium pliées en demi-cercles. Il faut donc les couper à la longueur de l’arc de cercle (tracé précédemment) et les plier en respectant le rayon de courbure. La largeur des tôles est égale à la longueur de l’arc de cercle et leur hauteur détermine la hauteur du rotor. Quant à l’épaisseur, elle dépend du matériau choisi et de la méthode de fixation sur le disque. Dans le cas de l’aluminium, l’auteur a choisi 2mm d’épaisseur. 3) Fixations des pales: Les pales sont placées sur les traçages correspondants sur le disque (ou plaque inférieure) puis elles peuvent être soudées par points. Il faut veiller à ne pas déformer les pales lors du soudage. Quelques points sont suffisants, il n’est pas nécessaire de faire tout un cordon de soudure. Avec des matériaux ne se prêtant point au soudage, il est possible de percer puis visser depuis dessous (cependant il faudra une plus grand épaisseur de pale). 4) Fixation au disque supérieur (plaque supérieure): L’ensemble disque inférieur plus pales est retourné (mis à l’envers) et maintenu suspendu au-dessus du disque supérieur de même dimension et tracé de la même façon que le disque inférieur. Une fois les pales placées correctement par rapport au disque et au traçage, elles sont mises en contact avec le disque puis soudées de la même manière que précédemment. Steps in the manufacture of the rotor: 1) Lower plate supporting the blades: A disc with the diameter of the rotor must be cut, half-circles inscribed representing the blades must be traced faithfully on the lower plate. The necessary holes must be made at the center of the circle for connection to the generator or a shaft. 2) Realization of the blades: The blades can be made from aluminum sheets folded in half-circles. They must be cut to the length of the arc (drawn previously) and bend them respecting the radius of curvature. The width of the sheets is equal to the length of the arc and their height determines the height of the rotor. As for the thickness, it depends on the chosen material and the method of fixing on the disc. In the case of aluminum, the author chose 2mm thick. 3) Blade fasteners: The blades are placed on the corresponding tracings on the disc (or lower plate) then they can be welded by points. Care must be taken not to deform the blades during welding. Some points are enough, it is not necessary to make a weld seam. With materials that do not lend themselves to welding, it is possible to drill and screw from below (however it will require a greater blade thickness). 4) Upper Disk Attachment (Top Plate): The lower blade plus disk assembly is turned upside down and held suspended over the top disk of the same size and plotted in the same manner as the lower disk. Once the blades are correctly placed relative to the disk and the tracing, they are brought into contact with the disk and then welded in the same manner as before.

[0022] Concept du stator (selon fig. 8 ): Le stator est constitué de quatre aubes directrices-caches. Par cache on entend la partie incurvée enveloppant le rotor et par aube directrice la partie rectiligne inclinée focalisant l’écoulement. Les quatre ensembles sont disposés uniformément tous les 90° donnant ainsi quatre directions préférentielles de vent (0°, 90°, 180°, 270°). Lorsque le vent souffle depuis une direction préférentielle, le rendement de la turbine augmente du à la forte diminution de la pression sur les parties convexes des aubes. La pression exercée sur les aubes directries-caches peut être considérable en cas de fort vent; il est évident qu’il faudra employer des matériaux rigides et robustes. N’étant pas des pièces mobiles, leur inertie n’a pas besoin d’être minimisée (des matériaux plus lourds peuvent être choisis). Concept of the stator (according to FIG 8): The stator consists of four guide vanes-caches. Cache means the curved portion enveloping the rotor and guide blade inclined rectilinear part focusing the flow. The four sets are arranged uniformly every 90 ° thus giving four preferential directions of wind (0 °, 90 °, 180 °, 270 °). When the wind blows from a preferred direction, the efficiency of the turbine increases due to the sharp decrease in pressure on the convex portions of the blades. The pressure exerted on the guide vanes-caches can be considerable in case of strong wind; it is obvious that it will be necessary to use rigid and robust materials. Since they are not moving parts, their inertia does not need to be minimized (heavier materials can be chosen).

Liste des figuresList of Figures

[0023] <tb>fig. 1 :<SEP>Turbines de type Darrieus à gauche et rotor classique Savonius au centre et principe de fonctionnement à droite (provient de recherches bibliographiques). <tb>fig. 2 :<SEP>Rotor Savonius à forme hélicoïdale et rotors de Savonius superposés avec décalage angulaire (provient de recherches bibliographiques). <tb>fig. 3 :<SEP>Rotor de type Savonius à six pales (objet de la présente demande de brevet) deuxième prototype réalisé (2 m de hauteur et 1 m de diamètre); complètement opérationnel, ici monté sur un générateur et une structure en bois dans le jardin de l’auteur à Hermance. <tb>fig. 4 :<SEP>Principe de fonctionnement du rotor Savonius à six pales. <tb>fig. 5a , 5b :<SEP>Résultats des simulations de l’écoulement autour du rotor seul et avec stator (les chiffres représentent les vitesses en m/s). <tb>fig. 6 :<SEP>Modèle 3D (CAD) du rotor seul vu en coupe; du rotor monté sur un générateur à aimant permanent; du rotor monté avec le stator, le générateur et la base. <tb>fig. 7a , 7b , 7c :<SEP>trois étapes du traçage de la géométrie du rotor (pales et gap) (première revendication). <tb>fig. 8 :<SEP>Stator enveloppant le rotor (objet de la deuxième revendication). <tb>fig. 9 :<SEP>Modèle 3D du rotor et premier prototype réalisé (figure pour l’abrégé). <tb>fig. 10 :<SEP>Dessin de fabrication du deuxième prototype (installé dans le jardin de l’auteur).[0023] <Tb> Fig. 1: <SEP> Turbines of the Darrieus type on the left and Savonius classic rotor in the center and operating principle on the right (from bibliographic research). <Tb> Fig. 2: <SEP> Helicoidal Savonius Rotor and Superimposed Savonius Rotors with Angular Offset (from bibliographic research). <Tb> Fig. 3: <SEP> Savonius rotor with six blades (subject of the present patent application) second prototype made (2 m in height and 1 m in diameter); fully operational, here mounted on a generator and a wooden structure in the author's garden in Hermance. <Tb> Fig. 4: <SEP> Principle of operation of Savonius rotor with six blades. <Tb> Fig. 5a, 5b: <SEP> Simulation results of the flow around the rotor alone and with stator (the figures represent the velocities in m / s). <Tb> Fig. 6: <SEP> 3D model (CAD) of the single rotor seen in section; rotor mounted on a permanent magnet generator; of the rotor mounted with the stator, the generator and the base. <Tb> Fig. 7a, 7b, 7c: <SEP> three steps of tracing the geometry of the rotor (blades and gap) (first claim). <Tb> Fig. 8: <SEP> Stator enveloping the rotor (object of the second claim). <Tb> Fig. 9: <SEP> 3D model of the rotor and first realized prototype (figure for the abstract). <Tb> Fig. 10: <SEP> Production drawing of the second prototype (installed in the author's garden).

Claims (2)

1. La première revendication est surtout concentrée sur le traçage des pales (géométrie 2D du rotor) et la deuxième sur le concept de stator pour ce rotor particulier. Les différents rapports géométriques optimaux du stator n’ont toutefois pas été décrits. Rotor de type Savonius à six pales, caractérisé par six pales faites à partir de six cercles inscrits dans un disque et rapport géométrique entre le diamètre intérieur (espace libre) et le diamètre extérieur (diamètre du disque). (fig. 7a , 7b , 7c ).1. The first claim is mainly focused on the tracing of the blades (2D geometry of the rotor) and the second on the stator concept for this particular rotor. The various optimal geometrical ratios of the stator have however not been described. Savonius rotor with six blades, characterized by six blades made from six circles inscribed in a disc and geometric ratio between the inner diameter (free space) and the outer diameter (disk diameter). (Figs 7a, 7b, 7c). 2. Concept du stator (fig. 8 ) tel qu’il est prévu pour la géométrie du rotor de type Savonius à six pales (revendication 1), caractérisé par quatre aubes directrices-caches enveloppant le dit rotor.2. Concept of the stator (Fig. 8) as provided for the geometry of the Savonius rotor type six blades (claim 1), characterized by four guide vanes-caches enveloping said rotor.