CN105980702A - 垂直轴风力涡轮机 - Google Patents

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Abstract

一种垂直轴风力涡轮机(100)，包括转子(110)，所述转子具有基本上垂直的旋转轴z，所述转子(110)包括多个叶片(111)，所述多个叶片(111)被布置成由于与笼罩所述叶片(111)的气流相对的空气动力阻力的缘故而围绕其旋转轴z旋转。所述风力涡轮机(100)还包括外壳结构(120)，其中容纳了所述转子(110)。所述外壳结构(120)包括：下板(121)，其基本上垂直于所述旋转轴z，所述下板(121)由第一多个顶点V1、……、Vn限定；上板(122)，其基本上垂直于所述旋转轴z，所述上板(122)由第二多个顶点V1’、……、Vn’限定，所述第二多个顶点中的每一顶点V1’、……、Vn’对应于所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn。所述外壳结构(120)还包括多个壁(125a至125d)，所述多个壁(125a至125d)被布置成连接所述下板(121)和所述上板(122)，所述壁(125a至125d)和所述板(121、122)限定多个开口(126a至126d)，所述开口(126a至126d)被布置成充当流入所述外壳结构(120)/从所述外壳结构(120)流出的所述气流的入口/出口。每一壁(125a至125d)由一个边缘(127a至127d)限定，所述边缘(127a至127d)连接所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的对应顶点V1’、……、Vn’。所述边缘(127a至127d)相对于多个垂直理想线V1‑V1’、……、Vn‑Vn’从所述外壳结构(120)向外突出，所述垂直理想线V1‑V1’、……、Vn‑Vn’联接所述第一多个顶点中的所述顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的所述对应顶点V1’、……、Vn’。

Description

垂直轴风力涡轮机
技术领域
本发明涉及风力涡轮机的领域。
具体来说，本发明涉及具有外壳结构或外罩的垂直轴风力涡轮机的领域。
背景技术
取决于转子方向可将风力涡轮机细分为两大类：水平轴涡轮机和垂直轴涡轮机。
水平轴涡轮机的实例是风车，其中转子的旋转轴布置成与盛行气流方向基本上对准。通常，旋转轴又可通常围绕垂直轴旋转，以便实现和/或保持转子的旋转轴与盛行气流方向的对准。在此类机器中，所有叶片同时被气流笼罩，且所有叶片积极地参与转子的旋转。
水平轴涡轮机具有以下缺点：需要大量安装空间且由高机械复杂性表征。除了在安装后对风景具有大的视觉影响之外，这些缺点还导致高生产和安装成本。
垂直轴涡轮机具有布置成与盛行气流方向基本上垂直的旋转轴。在此类机器中，气流在撞击叶片时不会产生相同的效果：具体来说，考虑到单个叶片的路径，有可能区分“马达路径”与“阻力路径”，在“马达路径”中，作用于叶片上的气流对转子的旋转有积极的贡献，而在“阻力路径”中，作用于叶片上的气流对转子的旋转有消极贡献，或无论如何，其贡献比“马达路径”提供的贡献小。
垂直轴涡轮机的特点是机械复杂性减小(相对于水平轴涡轮机)，这是因为举例来说垂直轴涡轮机不必是执行和/或维持转子轴与盛行气流方向之间的对准的装置。此特征解释了此类机器的生产成本和维护成本比水平轴机器低的原因。
然而，垂直轴涡轮机的缺点是效率比水平轴涡轮机低。为了克服此缺点，且为了增大效率，已采用不同的解决方案。
像US5852331A、JP2005299621A和WO2011/086406A2等文献提供的第一解决方案是屏蔽“阻力路径”以避免气流可能作用于叶片上从而降低总效率。
例如在WO81/03683、US5852331A、JP2005299621A和WO2011/086406A2中公开的另一可能的解决方案是预先布置收敛管，其使影响叶片的气流加速，从而增大转子的速度。
例如在FR2541383A1中描述的又一解决方案由通过将气流导向转子的外径而改进转子的馈送效率组成。
然而，上述文献中描述的所有风力涡轮机需要激活高气流速度，而不允许接收在并不非常多风的区域中的风供应的动量或无论如何在风无法达到预定速度的可能很长的时段中供应的动量。
此外，上述涡轮机中的一些，像WO81/03683，需要必须相对于盛行气流方向定向，从而防止利用作用于叶片上的受风的成分中的大部分。
例如在DE29980074U1和US2011/291421A1中公开了在气流方向上引导涡轮机的问题的可能的解决方案，其中提供了围封转子和叶片的外罩。此外，所述外罩具备多个开口，所述开口根据风向而用作流的入口和出口，且将气流传送至叶片。
然而，此类解决方案在空气动力学上也并不非常高效，这是因为开口的侧边缘是直角且作为入口既不允许好的流率也不允许高的流速。
发明内容
因此，本发明的特征是提供与现有技术的垂直轴风力涡轮机相比具有较高效率的垂直轴风力涡轮机。
本发明的特征也是提供与现有技术的风力涡轮机相比可以较低气流速度启动叶片的旋转的垂直轴风力涡轮机。
本发明的特征也是提供响应于风向具有基本上恒定的效率的垂直轴风力涡轮机。
本发明的进一步特征是提供相对于现有技术的风力涡轮机具有静态的和对疲劳的较高结构阻力的垂直轴风力涡轮机。
本发明的又一特征是提供相对于现有技术的风力涡轮机生产和安装成本减少的垂直轴风力涡轮机。
本发明的特征也是提供用于布置多个风力涡轮机以便相对于现有技术的风力发电***在相同的安装功率下减少占用空间的风力发电***。
然后，本发明的特征是提供在转子的组件损坏的情况下不会导致喷射对环境有潜在危险的碎片的垂直轴风力涡轮机。
这些和其它目标通过垂直轴风力涡轮机实现，所述垂直轴风力涡轮机包括：
转子，其具有基本上垂直的旋转轴z，所述转子包括多个叶片，所述多个叶片被布置成由于与笼罩所述叶片的气流相对的空气动力阻力的缘故而围绕所述旋转轴z旋转；
外壳结构，其中容纳了转子。
有利地，外壳结构包括：
下板，其基本上垂直于旋转轴z，且由第一多个顶点V1、……、Vn限定；
上板，其基本上垂直于旋转轴z，且由第二多个顶点V1’、……、Vn’限定，所述第二多个顶点中的每一顶点V1’、……、Vn’对应于所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn；
多个壁，其被布置成连接下板和上板，所述壁和所述板限定多个开口，气流被布置成通过开口进入/离开外壳结构。
具体来说，每一壁由相应边缘限定，边缘被布置成连接所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的对应顶点V1’、……、Vn’。
有利地，每一边缘具有从外壳结构向外突出的轮廓，所述突出的轮廓被布置成突出超出连接所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的对应顶点V1’、……、Vn’的对应直线V1-V1’、……、Vn-Vn’。
因此，通过第一开口进入外壳结构的进入的气流可在邻近壁上滑动，邻近壁充当收敛管。从此壁向外突出的边缘使与气流相对的阻力增大且使不进入外壳结构的气流偏离，使得对于大部分风向，此气流与上述壁分开，从而在邻近壁的与第一开口相对的第二开口处形成低压区，第二开口充当离开的气流的出口，低压区使进入外壳结构的进入的气流的流率增大，从而接着使涡轮机利用的风力增大。此外，第二开口处的低压允许涡轮机在启动时与现有技术的涡轮机相比以进入的气流的较低速度操作。
因此，大体上，因为突出的边缘的存在而产生的第二开口处的低压允许在气流处于瞬变状态时较容易地启动涡轮机，在气流处于稳定状态时使功率增大。
具体来说，向外突出的边缘具有定向成朝相应开口凹入的曲线的几何形状，以便充当被布置用来引导进入外壳结构的气流的导管的开口。
更详细地说，突出的边缘具有圆弧形状，其具有预定半径。
有利地，所述多个壁中的至少一个壁具有突出部分，其从所述边缘开始，且用一种方式配置，使得其在下板的平面中的投影在将下板的顶点V1、……、Vn彼此联接的理想多边形的外部。壁也还包括凹入部分，其在下板的平面中的投影在多边形内部，所述凹入部分向上延伸至邻近壁的开口超出壁的与边缘相对的末端。因此，通过壁分离气流基本上针对任何气流方向执行，且具体来说也针对与壁平行的方向。
具体来说，为了也针对与壁平行的流的方向进一步辅助气流的分离，壁的边缘具有比壁的剩余部分高的厚度。
有利地，下板由将顶点V1、……、Vn两两连接且相对于所述多边形朝旋转轴z凹入的轮廓限定，以便适应壁的凹入部分。
有利地，上板由将顶点V1’、……、Vn’两两连接且相对于所述多边形朝旋转轴z凹入的轮廓限定，以便适应壁的凹入部分。因此，在壁上在外部滑动的气流不会遇到将干扰流的运动的板的表面，且还将使摩擦阻力增大并释放能量。
具体来说，限定两个板的轮廓具有最大点M，即，在轮廓与连接顶点V1、……、Vn或顶点V1’、……、Vn’的多边形的对应边缘之间具有最大距离的点。此最大点M位于壁的上述末端附近。每一壁接着将从边缘到末端的倾度维持为基本上恒定的，壁超出上述倾度会破裂，因而到邻近开口留下空间。因此，每一壁除了充当障碍物以在出口处形成低压之外，还充当进入外壳结构的气流的收敛管。
有利地，联接两个板的每一轮廓相对于理想多边形的对应边缘具有在0°与30°之间的切线，所述切线将顶点V1、……、Vn从壁的凹入部分连接至最远的顶点。因此，轮廓符合壁的倾度，壁充当倾度为30°的收敛管。
有利地，联接板的每一轮廓在对应开口处包括用以加强结构的笔直部分，从而向壁提供加劲效果，这在壁经受重的空气动力载荷时防止壁弯曲。
有利地，在壁的外表面上提供具有基本上网状几何形状的肋条，肋条除了辅助壁的结构阻力之外，还进一步辅助气流的分离，且具体来说辅助边界层与壁的分离。
具体来说，外壳结构包括具有相同形状且彼此成90°角位于轴z周围的四个壁，所述四个壁限定四个开口，所述开口被配置成充当流入外壳结构/从外壳结构流出的气流的入口/出口。此配置在空气动力学上是最佳的且允许效率响应于风向的改变而较不可变。此外，通过具有相同的组件，减少了生产成本且辅助涡轮机的组装。
有利地，四个开口中的第一开口被配置用来允许主要气流成分进入，所述第一开口邻近所述四个壁中的第一壁且邻近所述四个壁中的基本上垂直于第一壁的第二壁。因此，当主要气流成分进入第一开口时，气流的部分由第一壁和第二壁阻碍，从而在邻近第二壁的第二开口和邻近第一壁的第四开口处形成低压区，第三开口与第一开口相对。
因此，第二开口处的低压区允许在气流处于瞬变状态时较容易地启动涡轮机，在气流处于稳定状态时使功率增大。同时，第四开口处的低压区有助于使气流通过第四开口从外壳结构离开，从而允许清空转子的“阻力路径”，且因此使转子在其旋转时遇到的阻力减小。此较低阻力导致风力涡轮机的总效率的改善，从而允许进一步降低涡轮机在启动时开始操作的风速的值。
根据本发明的另一方面，一种风力发电***包括至少两个根据本发明的风力涡轮机，所述风力涡轮机用一种方式定位为彼此叠置，使得风力涡轮机的旋转轴z重合。因此，有可能产生需要与单个涡轮机必要的表面基本上相同的安装表面的风力发电***。这允许相对于现有技术的风力发电***有力地优化空间，现有技术的风力发电***通常提供多个风力涡轮机呈三角形或正方形的布置，因而需要比单个涡轮机所需的安装表面大得多的安装表面。此外，由于根据本发明的风力涡轮机的性质，呈柱状的此布置不会影响个别涡轮机相对于彼此的性能。
有利地，风力涡轮机相对于旋转轴z彼此旋转地移位预定角度。
具体来说，预定角度偏移设置在20°与40°之间，有利地等于30°。
因此，相对于单个风力涡轮机进一步增大风力***的性能响应于风向的不变性。此外，具有角度偏移的此布置用较平衡的方式分布将影响***的空气动力载荷，尤其是疲劳载荷，从而减小共振现象的可能性且允许组件具有较高寿命。
附图说明
借助举例说明但不是限制性的一些示范性实施例的以下描述，参看附图，本发明的进一步特性和/或优点将较清楚，在附图中：
图1示出第一示范性实施例中的根据本发明的垂直轴风力涡轮机的转子；
图2示出第一示范性实施例中的根据本发明的垂直轴风力涡轮机的外壳结构；
图3示出包括图1和图2的转子和外壳结构的垂直轴风力涡轮机；
图4用水平面示出与气流交叉的根据本发明的垂直轴风力涡轮机；
图5用水平面且详细地示出图4的垂直轴风力涡轮机；
图6示出第一示范性实施例中的根据本发明的风力发电***；
图7示出第二示范性实施例中的根据本发明的风力发电***。
具体实施方式
参看图1、图2和图3，根据本发明的垂直轴风力涡轮机100的示范性实施例包括转子110(图1)和容纳转子110的外壳结构120(图2)。
参看图1，转子110包括多个叶片111，具体来说是3个，其相对于垂直旋转轴z以轴对称方式布置，叶片111因为与笼罩叶片111的气流相对的空气动力阻力而围绕垂直旋转轴z转动。
参看图2，外壳结构120包括下板121和上板122，其基本上垂直于轴z，且分别由第一多个顶点(具体来说，四个顶点V1、V2、V3、V4)和第二多个顶点(具体来说，四个顶点V1’、V2’、V3’、V4’)限定。两个板121和122通过多个壁(具体来说，四个壁125a至125d)彼此连接，四个壁125a至125d与两个板121、122形成四个开口126a至126d，所述开口根据与外壳结构120交叉的气流的方向而充当气流入口和/或出口。壁125a至125d以及外壳结构120的所有其它边元件彼此相等且针对四条边V1-V2、V2-V3、V3-V4、V4-V1中的每一者重复。
此示范性实施例规定壁125a至125d中的每一者由边缘127a至127d限定，边缘127a至127d中的每一者连接顶点V1、V2、V3、V4中的一者与对应的顶点V1’、V2’、V3’、V4’中的一者。具体来说，每一边缘127a至127d相对于连接顶点V1、V2、V3、V4中的一者与对应的顶点V1’、V2’、V3’、V4’中的一者的对应的垂直线从外壳结构120向外突出。
因此，参看图4，通过(例如)第一开口126a进入外壳结构120的气流在邻近壁125b上滑动，壁125b充当收敛管。从壁125b向外突出的边缘127b使与气流相对的阻力增大且使不进入外壳结构120的气流偏离，使得对于大部分风向，此气流由壁125b分离，从而在邻近壁125b且充当气流的出口的第二开口126b处形成低压区，低压区使进入外壳结构120的空气流率增大，从而使涡轮机100利用的风力增大。此外，第二开口126b处的低压允许涡轮机与现有技术的涡轮机相比以入口气流的较低启动速度操作。
因此，大体上，因为突出的边缘127b的存在而产生的开口126b处的低压允许在气流处于瞬变状态时辅助涡轮机100的启动，且在气流处于稳定状态时使功率增大。
此外，由于也突出的边缘127a，壁125a对气流施加阻力，其允许此气流立即分离，从而用与上述类似的方式在第四开口126d处产生低压区，低压区对于使气流从外壳结构120离开也是有用的。
第四开口126d上的此低压区有助于使气流通过开口126d从外壳结构120离开，从而允许清空转子110的“阻力路径”且接着使转子110在旋转时遇到的阻力减小。较低阻力导致风力涡轮机100的总效率的改善，从而进一步允许降低涡轮机100在启动时的风速的值。
具体来说，突出的边缘127b作为定向成朝开口126a凹入的圆弧具有曲线形状，这允许开口126a较好地传送进入外壳结构120的气流，假设形状类似于入口管的形状。
此外，参看图5，考虑到连接上板122的顶点V1’、V2’、V3’、V4’或类似地下板121的顶点V1、V2、V3、V4的理想正方形(在图式中示出为虚线)，壁125a至125d包括突出部分125a’至125d’和凹入部分125a”至125d”，突出部分125a’至125d’以一种方式配置，使得其在下板121的平面中的投影在正方形外部，凹入部分125a”至125d”在此平面中的投影替代地保留在正方形本身内部。
再次参看(例如)通过开口126a的流，突出部分125b’包括边缘127b，且如所述，用于使与气流相对的阻力增大，以便允许与壁125b分离。替代地，凹入部分125b”使由所述流分离产生的低压确切地在出口126b处发生。具体来说，此实施例允许上述现象基本上针对任何风向发生，甚至对于平行于壁125a至125d的风向也如此，这是较批评的方向，在这个方向上使气流分离困难得多。为了进一步辅助此方向上的分离，另外，边缘127a至127d还可具有比壁125a至125d的其余部分大的厚度，如图2和图3所示。
仍参看图2和图3，板121和122由轮廓123a至123d和123a’至123d’联接，轮廓123a至123d和123a’至123d’分别将顶点V1、V2、V3、V4和顶点V1’、V2’、V3’、V4’两两连接。这些轮廓123a至123d和123a’至123of是曲线的且朝旋转轴z凹入，以便符合壁125a至125d的形状，且特别是符合凹入部分125a”至125d”的形状。因此，在壁125a至125d上在外部滑动的气流不会遇到将干扰流的运动的板的表面，且还将使摩擦阻力增大并释放能量。
接着，在几何学上，轮廓123a至123d和123a’至123d’基本上遵循壁125a至125d的走向。
参看图2、图3和图5，在示范性实施例中，轮廓123a至123d和123a’至123d’具有最大点M，即，轮廓与所述正方形的边之间的距离最大的点。此最大点M位于靠近凹入部分125a”至125d”处，且具体来说在壁125a至125d的与边缘127a至127d相对的一端127a’至127d’。因此，壁125b和类似地，其它壁125a、125c、125d将从边缘127a直到第二边缘127a’的倾度维持为基本上恒定的，壁125b超出所述倾度断开，从而到邻近开口126b留下空间。
因此，鉴于图4，壁125b除了充当障碍物以在出口126b处形成低压之外，还充当进入外壳结构的气流的收敛管。具体来说，参看图5，壁125b和类似地其它壁相对于线段V1’-V2’或线段V1-V2具有约30°的倾度。必须遵循壁125b的轮廓123b和123b’在顶点V1和V1’处具有约30°的切线。替代地，轮廓123b和123b’在顶点V2和V2’处的切线相对于线段V2-V3和V2’-V3’为约30°，以便允许壁125c又成为相对于入口126b的收敛管。参看图2，轮廓123b和123b’在邻近顶点V2和V2’的部分处包括用以加强结构的笔直部分124和124b’，从而向壁125c提供加劲效果，其在壁125c经受大的空气动力载荷时防止壁125c弯曲。出于相同理由，在壁125a至125d的外表面上提供具有基本上网状几何形状的肋条。除了有助于壁125a至125d的结构强度之外，这些加劲肋条也有助于进一步促进气流的分离，且具体来说促进边界层与壁的分离。
参看图6，本发明提供风力发电***200，其包括一个以上前述风力涡轮机100。这些涡轮机100布置为彼此叠置，相对于垂直轴z对准。因此，可获得需要与单个涡轮机100必要的表面基本上相同的安装表面的风力发电***200。这允许相对于现有技术的风力发电***有力地优化空间，现有技术的风力发电***通常提供多个风力涡轮机呈三角形或正方形的布置，因而需要比单个涡轮机大得多的安装表面。此外，由于根据本发明的风力涡轮机100的性质，呈柱状的此布置不会影响单个涡轮机100的性能。
参看图7，风力发电***200的示范性实施例规定风力涡轮机100围绕其轴z相对于彼此以预定角度旋转地移位，以便相对于单个风力涡轮机100和图6的***100进一步增大风力***100的性能相对于风向的不变性。
此预定角度有利地设置在20°与40°之间，且具体来说是30°。无论如何，此角度的最佳值可得到不同结果，这取决于布置成柱状的风力涡轮机100的数目。
此外，图7的涡轮机100的布置用较平衡的方式分布***100必须耐受的空气动力载荷，尤其是疲劳载荷，从而减小共振现象的可能性且允许组件具有较高寿命。
尽管在本描述中已参考包括四个壁的外壳结构的示范性实施例，但也包括外壳结构包括不同数目的壁的示范性实施例。
特定示范性实施例的以上描述将根据概念观点充分揭示本发明，使得其他人通过应用当前知识将能够在没有进一步研究且不脱离本发明的情况下修改和/或适应特定示范性实施例的各种应用，且因此意味着这些适应和修改将必须视为等效于特定实施例。实现本文中描述的不同功能的构件和材料可具有不同性质，而因此不脱离本发明的领域。应理解，本文中采用的措词或术语是为了描述而不是限制的目的。

Claims (10)

1.一种垂直轴风力涡轮机(100)，其包括：
-转子(110)，其具有基本上垂直的旋转轴z，所述转子(110)包括多个叶片(111)，所述多个叶片(111)被布置成由于与笼罩所述叶片(111)的气流相对的空气动力阻力的缘故而围绕所述旋转轴z旋转；
-外壳结构(120)，其中容纳了所述转子(110)，所述外壳结构(120)包括：
-下板(121)，其基本上垂直于所述旋转轴z，所述下板(121)由第一多个顶点V1、……、Vn限定；
-上板(122)，其基本上垂直于所述旋转轴z，所述上板(122)由第二多个顶点V1’、……、Vn’限定，所述第二多个顶点中的每一顶点V1’、……、Vn’对应于所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn；
-多个壁(125a至125d)，其被布置成连接所述下板(121)和所述上板(122)，所述壁(125a至125d)和所述板(121、122)限定多个开口(126a至126d)，所述气流被布置成通过所述开口(126a至126d)进入/离开所述外壳结构(120)；
所述风力涡轮机(100)的特征在于所述多个壁中的每一壁(125a至125d)由相应边缘(127a至127d)限定，所述边缘(127a至127d)被布置以连接所述第一多个顶点中的顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的对应顶点V1’、……、Vn’，
且在于每一所述边缘(127a至127d)具有从所述外壳结构(120)向外突出的轮廓，所述突出的轮廓被布置成以一种方式突出超出连接所述第一多个顶点中的所述顶点V1、……、Vn与所述第二多个顶点中的所述对应顶点V1’、……、Vn’的对应直线V1-V1’、……、Vn-Vn’，使得当进入的气流通过第一开口(126a)进入所述外壳结构(120)时，所述边缘(127b)的所述突出的轮廓产生一部分流与所述壁(125b)的分离，从而在邻近所述壁(125b)的与所述第一开口(126a)相对的第二开口(126b)处形成低压区，所述低压区使进入所述外壳结构(120)的所述进入的气流的流率增大。
2.如权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其中所述边缘(127a、127b、127c、127d)具有定向成朝相应开口(126d、126a、126b、126c)凹入的曲线的几何形状。
3.如权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其中所述多个壁中的至少一个壁(125a至125d)具有突出部分(125a’至125of)和凹入部分(125a”至125d”)，所述突出部分(125a’至125of)以一种方式配置，使得其在所述下板(121)的平面中的投影在将所述下板(121)的所述顶点V1、……、Vn彼此联接的理想多边形外部，所述突出部分(125a’至125of)从所述边缘(127a至127d)开始，所述凹入部分(125a”至125d”)在所述下板(121)的所述平面上的投影在所述多边形内部，所述凹入部分(125a”至125d”)向上延伸至邻近所述壁(125a至125d)的开口(126a至126d)超出所述壁的与所述边缘(127a至127d)相对的末端(127a’至127of)，所述凹入部分(125a”至125of’)被配置以便针对所述气流的每一方向辅助与所述壁(125a至125d)的所述气流分离。
4.如权利要求3所述的风力涡轮机(100)，其中所述下板(121)和所述上板(122)中的至少一者由轮廓(123a至123d、123a’至123d’)限定，所述轮廓(123a至123d、123a’至123d’)将所述第一多个顶点中的所述顶点V1、……、Vn和/或所述第二多个顶点中的所述顶点V1’、……、Vn’两两连接，所述轮廓(123a至123d、123a’至123of)以一种方式相对于所述多边形朝所述旋转轴z凹入，以与所述多个壁中的所述壁(125a至125d)的所述凹入部分(125a”至125d”)配合。
5.如权利要求4所述的风力涡轮机(100)，其中所述轮廓(123a至123d、123a’至123of)在所述壁(125a至125d)的所述末端(127a’至127of)附近具有最大点M，所述最大点M是所述轮廓(123a至123d、123a’至123of)的与将所述顶点V1、……、Vn和/或所述顶点V1’、……、Vn’两两连接的对应线段的距离最大的点。
6.如前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(100)，其中所述外壳结构(120)包括彼此成90°角位于所述轴z周围的具有相同形状的四个壁(125a至125d)，所述四个壁(125a至125d)限定四个开口(126a至126d)，所述开口(126a至126d)被布置成充当流入所述外壳结构(120)/从所述外壳结构(120)流出的所述气流的入口/出口。
7.如权利要求6所述的风力涡轮机(100)，其中所述四个开口(126a至126d)中的第一开口(126a)被配置成以一种方式允许所述气流的主要成分进入，所述第一开口(126a)邻近所述四个壁(125a至125d)中的第一壁(125a)且邻近所述四个壁(125a至125d)中的基本上垂直于所述第一壁(125a)的第二壁(125b)，使得当所述气流的所述主要成分进入所述第一开口(126a)时，所述气流的部分由所述第一和第二壁(125a、125b)阻碍，从而在邻近所述第二壁(125b)的第二开口(126b)和邻近所述第一壁(125a)的第四开口(126d)处形成低压区，第三开口(126c)与所述第一开口(126a)相对。
8.如前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(100)，其中在所述壁(125a至125d)的外表面上提供肋条，所述肋条被配置以增大所述壁(125a至125d)的结构阻力且辅助所述气流的边界层与所述壁(125a至125d)的分离。
9.一种风力发电***(200)，其包括至少两个根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(100)，所述至少两个风力涡轮机(100)以一种方式定位为彼此叠置，使得所述风力涡轮机(100)的所述旋转轴z重合。
10.如权利要求9所述的风力发电***(200)，其中所述风力涡轮机(100)相对于所述旋转轴z彼此旋转地移位预定角度，所述预定角度设置在20°与40°之间。
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