Gorlov turbina helicoidal

El Gorlov turbina helicoidal (GHT) es una turbina acuática desarrollada del diseño de la turbina de Darrieus cambiándolo para tener láminas/hojas de metal helicoidales. Se patentó en una serie de patentes del 19 de septiembre de 1995 al 3 de julio de 2001 y ASME de 2001 ganado Thomas A. Edison Patent Award. GHT fue inventado por el profesor Alexander M. Gorlov de la universidad Noreste.

Los principios físicos del trabajo de GHT son lo mismo en cuanto a su prototipo principal, la turbina de Darrieus, y para la familia de turbinas del viento del eje Verticales similares que también incluye la turbina del viento de Turby turbina del viento de Quietrevolution energía de Urban Green. GHT, turby y quietrevolution solucionaron cuestiones de la torsión de pulsatory usando la torcedura helicoidal de las láminas.

Rendimiento fluido

El término "hoja de metal" es usado para describir la forma del corte transversal de la lámina a un punto dado, sin la distinción para el tipo de fluido, (así refiriéndose a una "superficie de sustentación" o a "hidroala"). En el diseño helicoidal, las láminas tuercen alrededor del eje, que tiene el efecto de regularmente distribuir las secciones de hoja de metal en todas partes del ciclo de rotación, así siempre hay una sección de hoja de metal en cada ángulo posible del ataque. De esta manera, la suma del ascensor y fuerzas de la rastra en cada lámina no cambia repentinamente con el ángulo de rotación. La turbina genera una curva de la torsión más lisa, así hay mucho menos vibración y el ruido que en el diseño de Darrieus. También minimiza tensiones máximas en la estructura y materiales, y facilita autocomenzar de la turbina. En pruebas de ambientes se ha observado que el GHT tiene la eficacia de hasta el 35% en la captura de la energía relatada por varios grupos." Entre los otros sistemas de la turbina del eje vertical, la turbina de Davis Hydro, la turbina de EnCurrent y Gorlov turbina Helicoidal se han sometido todos a pruebas de la escala en laboratorio o mar. En general, estas tecnologías representan la norma corriente del desarrollo corriente de la marea."

Orientación del eje de la turbina

La diferencia principal entre Gorlov turbina helicoidal y turbinas convencionales es la orientación del eje con relación a la corriente eléctrica. El GHT es una turbina del eje vertical el que significa que el eje se coloca perpendicular a la corriente eléctrica, mientras que las turbinas tradicionales son turbinas del eje horizontal el que significa que el eje se coloca paralelo al flujo de la corriente. Los flujos de fluidos, como el viento, cambiarán naturalmente la dirección, sin embargo todavía permanecerán paralelos a la tierra. Así pues en todas las turbinas del eje vertical, el flujo permanece perpendicular al eje, sin tener en cuenta la dirección del flujo, y las turbinas siempre giran en la misma dirección. Esto es una de las ventajas principales de turbinas del eje vertical.

Si la dirección del flujo de agua se fija, entonces el eje de la turbina de Gorlov podría ser vertical u horizontal, el único requisito es orthogonality al flujo.

Superficie de sustentación / Hidroala

El GHT funciona bajo un concepto basado en el ascensor (ver la superficie de sustentación). Las secciones de hoja de metal en el GHT son simétricas, tanto cumbre al fondo como también del borde llevando que arrastra. El GHT realmente puede girar igualmente bien en la una o la otra dirección. El GHT trabaja bajo el mismo principio como la turbina de Darrieus; es decir confía en el movimiento de las hojas de metal a fin de cambiar la dirección aparente del flujo con relación a las hojas de metal, y así cambiar el "ángulo (aparente) del ataque" de la hoja de metal.

Cuestiones ambientales

Se propone un GHT para la cabeza baja instalaciones hydro micro, cuando la construcción de una presa es indeseable. El GHT es un ejemplo de damless hydro tecnología. La tecnología puede ofrecer potencialmente coste y ventajas ambientales sobre sistemas micro-hydro situados en la presa.

Algunas ventajas de damless hydro consisten en que elimina el potencial para el fracaso de una presa, que mejora la seguridad pública. También elimina el coste inicial de la ingeniería de la presa, construcción y mantenimiento, reduce las complicaciones ambientales y ecológicas, y potencialmente simplifica las cuestiones reguladoras puestas en la ley expresamente para mitigar los problemas con presas.

En general, una cuestión ecológica principal con instalaciones de la hidroelectricidad es su riesgo actual y percibido para la vida acuática. Se afirma que un GHT gira bastante despacio que el pescado lo puede ver bastante pronto para nadar alrededor de ello. De pruebas preliminares en 2001, se afirmó que si un pescado nada entre las láminas de la turbina de una manera lenta móviles, el pescado no se dañará. También sería difícil para un pescado hacerse alojado o pegado en la turbina, porque los espacios abiertos entre las láminas son más grandes que hasta el pescado más grande que vive en un pequeño río. Un pescado también no se caería alrededor en un vórtice, porque el GHT no crea mucha turbulencia, por tanto los pequeños objetos inocuamente se barrerían a través de con la corriente.

Cómo trabaja

En este ejemplo la dirección del flujo de fluidos está a la izquierda.

Como la turbina gira, en este caso en una dirección en el sentido de las agujas del reloj, el movimiento de la hoja de metal a través del fluido cambia la velocidad aparente y el ángulo del ataque (velocidad y dirección) del fluido con respecto al marco de la referencia de la hoja de metal. El efecto combinado de estos dos componentes del flujo (es decir la suma del vector), cede la "Velocidad del flujo aparente total neta" como mostrado en la siguiente cifra.

La acción de este flujo aparente en cada sección de hoja de metal genera a ambos un ascensor y fuerza de la rastra, la suma de que se muestra en la cifra encima de "Vectores de la fuerza netos titulados". Cada uno de estos vectores de la fuerza netos se puede partir en dos vectores ortogonales: un componente radial y un componente tangencial, mostrado aquí como "Fuerza normal" y "Fuerza axial" respectivamente. Las fuerzas normales son opuestas por la rigidez de la estructura de la turbina y no imparten ninguna fuerza rotatoria o energía a la turbina. El componente de la fuerza restante propulsa la turbina en la dirección en el sentido de las agujas del reloj, y es de esta torsión que la energía se puede cosechar.

[En cuanto a la cifra encima de la "Velocidad del flujo aparente izquierda...", las Tecnologías de energía Lúcidas, poseedor de derechos a la patente a Gorlov Turbina Helicoidal, notan que este diagrama, sin la velocidad aparente en un ángulo del acimut de 180 grados (lámina a su punto por turnos donde se mueve al instante en la dirección río abajo), puede ser sujeto a la mala interpretación. Esto es porque un cero por lo visto fluye la velocidad sólo podría ocurrir en una proporción de la velocidad de la punta de la unidad (es decir. TSR=1, donde la corriente eléctrica inducida por la rotación iguala la corriente eléctrica). El GHT generalmente funciona en un TSR considerablemente mayor que la unidad.]

Véase también

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