专利名称：同轴转子风力发动机及增加风流的动能的方法
同轴转子风力发动机及增加风流的动能的方法
同轴转子风力发动机及增加风流的动能的方法涉及风力工程学， 并意味着用于增加待进一步转换成机械旋转能的风流的动能。风力发 动机的性能已知是按照它们从风流得到能量的能力而被评定的。标准 率是风能利用系数，所述风能利用系数表明从风流所得到的能量与用 风力发动机结构相互作用的风流的整个能量的关系。最广泛分布的螺 旋桨式风力发动机能在气流对装置结构的最有利的最佳比例下从风流
得到小于0.4份的它的能量。然而，在实际状态下，当风流造成空气 流的速度及其相对于构造的方向二者的持久变化时，实际风能利用系 数显著低于最佳风能利用系数/参考文献1， P.78-87/。
另外还已知的是转子竖直轴风力发动机/参考文献2/，其中转子竖 直轴风力发动机的工作介质由对数螺旋形承载元件形成，所述对数螺 旋形承载元件是均匀地会聚于转子中心的弯曲的空气收集器。当通过 均匀会聚的弯曲的空气收集器时，气团根据伯努利定律(Bernoulli Law)不得不通过获得另外的动能而增加它的运动速度，上述另外的 动能增加风能利用系数。
然而，尽管取得了这些成果，但能量上的不断增加的需求没解决 增加风能利用系数以及作为整体的风力发动机的效率的问题。
所提出的发明目的是解决这些问题。
已知的风力发动机从落到结构外形上的空气流的压力的力中获得 风流动能。依次，风流压力的力与其速度平方成比例，且在数学上可 用下面方程定义
x=， PV2S
式中
p-气团的密度；V-风流的速度；
S-与风流相互作用的平方区(square area );
Cx-无量纲系数/参考文献1,第78-87页/，/参考文献3，第484-485页/。
从上述方程可以得出，改变风流的速度是改变风流的压力的力的 最有效方式。这种依赖关系为本发明作为一种方法打下基础，并且目 的在于进一步开发作为原型的转子风力发动机/参考文献2/。
能达到所考虑的目的并且是本发明的精髓的技术决定在于使用另 外的具有显著更小直径的自主转子(autonomous rotor )，该转子沿着 与转子风力发动机对准的轴线同轴地安装/参考文献2/。
结果产生一种新的而且未知的风力发动机装置，所述新的风力发 动机装置被作者定义为"同轴转子风力发动机"，图l示出其平面图， 而图2示出其剖视图，其中下列标号用来表示
1- 外转子；
2- 内转子；
3- 竖直轴；
4- 空气收集器；
5- 支承件。
风流的气团当通过均匀会聚的弯曲的空气收集器4时，由于速度 增加而获得相当大的动能的增益，所述空气收集器4由外转子1的对 数螺旋形承载元件形成，上述风流的气团降落到内转子2的承载元件 上，并以一角速度传动，上述角速度与从外转子的空气收集器流出的 空气流的速度成正比。
还已知旋转的角速度与半径/直径/旋转式构造成反比/参考文献4， 194页-196页/，即，在同样的风流的速度下，较小直径的转子总是具 有大的角速度。
在小直径的内转子上的组合高速风流作用将高旋转的角速度给予 所述构造，所述高旋转的角速度在风力发动机的中心产生根据伯努利 定律的低压为特征的气团的旋涡运动。压力的升高变化产生强力，所述强力使风流排至低压区，与此同时传送到风流以相当大的速度增益 并因此而来的动能的相当大的增益，由风力发动机转变成机械能的动 能的量决定风力发动机的性能。
所提出的增加风流的动能的方法的类似方法当分析专利及技术信 息时还未被披露在风力工程学领域中，以及用于所提出的方法的现行 技术判定没有超出已知的技术和工艺能力，所提出的增加风流的动能 的方法使作者能用可得到的材料和部件在最简单的工作条件下装配同 轴转子风力发动机的有效模型并对其进行试验。试验结果明显地证明 作为整体的装置的高风能利用系数以及效率，所迷风能利用系数以及 效率比所有已知风力涡轮机的类似比率高许多倍。
参考文献
1. Peter M. Moretti， Louis V. Divone.的"现代风力发动才几"，科学 世界，1986/No,8。 ( 1. Peter M. Moretti， Louis V. Di兩e. Mordern Windmills. In the World of Science. 1986/No.8 )
2. 白俄罗斯共和国专利8019。 (2. Patent of the Republic of Belarus By 8019 )
3. 苏联大百科全书，第三版，第2巻，莫斯科，1970。(3.TheGreat Soviet Encyclopedia, 3rd edition., V'2，M.， 1970 )
4. L.Couper.每个人的物理学，转译自英文，Mir, M.， 1973。 ( 4. L. Couper. Physics for Everyone. Translated from English, Mir, M" 1973)
权利要求
1. 一种同轴转子风力发动机，其具有基于对数螺旋形承载元件的竖直轴，其特征在于，该风力发动机的工作主体包括两个自主的同轴转子，所述自主同轴转子中具有较小直径的一个转子设置在较大直径的外转子的内部，并通过它们自己的轴承组件而被安装在风力发动机的共同轴上。
2. —种增加与根据权利要求1所述的同轴转子风力发动机的结构 相互作用的气流的动能的方法，其特征在于，由于风流排气到转子的 中心以及到由内转子在高速下旋转而产生的低压区，当气团通过均匀 会聚的弯曲的空气收集器时，风流的作为其动能的分量的速度显著地 增力口。
全文摘要
本发明涉及一种同轴转子风力发动机(CRWM)，其同它的简单性一起，与所有其它类似装置不同之处在于，它能在不吸引外部能量而仅是由于它的结构的特点的情况下，增加起初自然风速度，并因此增加其动能，及由于高转换效率而显著超过所有已知这类装置把这种动能转换成旋转机械能的类似比率。
文档编号F03D3/04GK101532467SQ20081019068
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者奥列格·维亚切斯拉沃维奇·克利莫夫, 维亚切斯拉夫·斯捷潘诺维奇·克利莫夫 申请人:维亚切斯拉夫·斯捷潘诺维奇·克利莫夫;奥列格·维亚切斯拉沃维奇·克利莫夫