F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 03 – D
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
03
D
F03D 1/04 (2006.01)
Patent
CA 2681830
A method is disclosed for improving the operational effectiveness and efficiency of wind turbines. Applicants' preferred method comprises: generating a level of power over the Betz limit for an axial flow wind turbine, of the type having a turbine shroud with a flared inlet and an impeller downstream having a ring of impeller blades, by receiving and directing a primary air stream of ambient air into the flared inlet and through the turbine shroud; rotating the impeller inside the shroud by the primary air stream, whereby the primary air stream transfers energy to the impeller; entraining and mixing a secondary flow stream of ambient air exclusively with the primary air stream, which has passed through the impeller, via a mixer and an ejector sequentially downstream of the impeller. Unlike gas turbine mixers and ejectors which also mix with hot core exhaust gases, Applicants' preferred method entrains and mixes ambient air (i.e., wind) exclusively with lower energy air (i.e., partially spent air) which has passed through a turbine shroud and rotor. Applicant's method further comprises harnessing the power of the primary air stream to produce mechanical energy while exceeding the Betz limit for operational efficiency of the axial flow wind turbine over a non-anomalous period.
L'invention concerne un procédé visant à améliorer l~efficacité et le rendement opérationnels d~éoliennes. Le procédé préféré selon la présente invention comporte les étapes consistant à : générer un niveau de puissance dépassant la limite de Betz pour une éolienne à flux axial du type doté d~un carénage de turbine à entrée évasée et d~une roue à aubes en aval dotée d~une couronne d~aubages de roue, en recevant et en dirigeant un flux primaire d~air ambiant dans l~entrée évasée et à travers le carénage de turbine; faire tourner la roue à l~intérieur du carénage sous l~action du flux d~air primaire, le flux d~air primaire transférant de l~énergie à la roue; entraîner et mélanger un flux secondaire d~air ambiant exclusivement avec le flux d~air primaire ayant traversé la roue, par le biais d~un mélangeur et d~un éjecteur placés séquentiellement en aval de la roue. À la différence des mélangeurs et éjecteurs de turbines à gaz qui assurent également un brassage avec gaz d~échappement issus des parties chaudes, le procédé préféré selon la présente invention réalise l~entraînement et le mélange de l~air ambiant (c~est-à-dire du vent) exclusivement avec de l~air à plus faible énergie (c~est-à-dire de l~air partiellement utilisé) ayant traversé un carénage et un rotor de turbine. Le présent procédé permet en outre d~exploiter l~énergie du flux d~air primaire pour produire de l~énergie mécanique tout en dépassant la limite de Betz sur le rendement opérationnel de l~éolienne à flux axial sur une période sans anomalie.
Presz Walter M. Jr.
Werle Michael J.
Flodesign Wind Turbine Corporation
Piasetzki Nenniger Kvas Llp
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1815632