DE708096C

DE708096C - Windkraftmaschine mit gegenlaeufigen, gleichachsig hintereinander angeordneten Windraedern

Info

Publication number: DE708096C
Application number: DEH151332D
Authority: DE
Inventors: Hermann Honnef
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-04-15
Filing date: 1937-04-15
Publication date: 1941-07-11

Description

Windkraftmaschine mit gegenläufigen, gleichachsig hintereinander angeordneten Windrädern Windkraftmaschinen, . bei denen mehrere Windräder hintereinander auf einer Achse angeordnet sind, werden hauptsächlich dann angewendet, wenn .das eine Rad als Leitrad; für das andere wirken soll, oder wenn die Räder zwei elektrische Polringe gegenläufig aneinander vorheibewegen sollen. Soweit man den hintereinanderliegenden Windrädern hierbei nicht die gleiche Flügelzahl gab, hat man, von der Überlegung ausgehend, daß die teeseitig liegenden Windräder hierbei bereits in einem abgebremsten Luftstrom arbeiten, bisher den Teeseitig liegenden Windrädern stets eine größere Flügelzahl gegeben als den luvseitig liegenden Windrädern.
Versuche im Windbanal haben jedoch gezeigt, @daß man zu einer besseren Ausnutzung der Strömungsenergie gelangt, wenn man umgekehrt verfährt, d. h. wenn man den leeseitig liegenden Windrädern eine geringere Zahl von Flügeln oder Speichen gibt als den luvseitig gelegenen Windrädern. Der Grunddürfte darin liegen, -daß die erzielbare Gesamtleistung der hintereinander angeordneten Windräder in entscheidender Weise von dem Wirbelfeld b@eeinflußt wird, welches zwischen den Windrädern @entsteht, und daß die Bremswirkung dieses Wirbelfeldes um so geringer wird, je ungehinderter sich die hinter dem vörderen Windradeentstehenden Wirbel von diesem abläsen können.
Um zu vermeiden, d.aß die gleichachsig gegenläufigen Windräder jemals mit mehr als einem Flügel oder einer Speiche gleichzeitig in Deckung kommen, wird die Flügelzahl des vor dem Winde liegenden Windrades so gewählt, @daß sie mit der Zahl :der Flügel des hinter .dem Winde liegenden Windrades keinen gemeinsamen Teiler hat. Man gibt also beispielsweise dem luvseitig liegenden Windrade sechs oder sieben und dem teeseitig liegenden Windrade fünf bzw. drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Flügel oder Speichen. Die im Augenblick der Deckung beispielsweise zweier Flügel von den sich durchdringenden Wirbelfeldern auf die Windräder ausgeübten Stöße verteilen sich dann gleichmäßig über den Umlauf und rufen keine mechanischen Überbeanspruchungen des Systems hervor.
Die Abb. i und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgestaltete Windkraftmaschinen schematisch in Vorderansicht. Gemäß Abb. i besitzt das luvseitig gelegene Windrad i sieben Flügel, das dahinterliegende, teeseitig angeordnete Windrad 2 hingegen nur fünf Flügel. Die Flügel der beiden Windräder I, 2 sind in entgegengesetztem Sinne gegen den Wind angestellt, so, daß die Räder gegenläufig arbeiten. Bei Feststellung des luvseitigen Rades i wirkt dieses als Leitrad für das hinter dem Wind gelegene Rad 2.
Abb. 2 zeigt die Flügelanordnung einer Windkraftmaschine mit konzentrisch gelegenen Windflügeln. Auf der Luvseite steht das siebenflügelige Windrad 3, das mit einem zweiten gegenläufigen Windrad 5 zusammenwirkt. Die Windflügel ¢ dieses zweiten Windrades sind an einem Radkranz befestigt und liegen außerhalb des vom Windrad 3 erfaßten Strömungsquerschnittes. Der genannte Radkranz ist gegen die gemeinsame Achse 6 durch fünf Speichen 7 abgestützt, welche in dem vom Windrad 3 erfaßten Strömungsquerschnitt `legen. Durch die geringe Zahl und Breite dieser Streben 7 wird eine glatte Ablösung der hinter den Flügeln des Windrades 3 entstehenden Wirbelzonen ermöglicht.
An Stelle von zwei hintereinanderliegenden Windrädern kann man grundsätzlich natürlich auch drei oder vier Windräder mit stufenweise absinkender Flügelzahl hintereinander anordnen. In der Praxis wird allerdings der Wirkungsgrad eines dritten der vierten Windrades meist zu klein, so daß sich der hiermit verbundene Aufwand nicht lohnt.

Claims

PATENTANSPIZÜCIiE: i. Windkraftmaschine mit gegenläufigen, gleichachsig hintereinander angeordneten Windrädern, dadurch gekennzeichnet, daß das teeseitig liegende Windrad (2, 5) innerhalb des vom luvseitig liegenden Windrad (i, 3) .erfaßten Strömungsquerschnittes eine geringere Zahl von Flügeln oder Speichen besitzt als das luvseitig gelegene Windrad (i, 3).
2. Windkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelzahl des luvseitig liegenden Windrades (i, 3) mit der Zahl der Flügel oder Speichen des teeseitig liegenden Windrades (2, 5) keinen gemeinsamen Teiler hat.