이 세 가지 지표를 동시에 달성할 수 있는 유일한 방법은 고공 풍력 (특히 성층권 풍력) 이다. 고공 바람은 지속적으로 발전을 안정시켜 전력망에 완전히 수용될 수 있기 때문이다. 그리고 발전기구가 전기지역 상공을 선회할 수 있기 때문에 큰 전기망에 의존하지 않고 전기를 공급할 수 있다.
그러나 수천 톤의 대형 발전기를 하늘로 가져가고 바람만 유일한 에너지로 사용하여 영구적인 호버링과 발전을 할 수는 없다. 그러나 축 회전자의 지름을 수백 미터 이상으로 확대하면 날개와 축이 고공 강풍에 의해 파괴된다. 따라서 풍력 터빈 발전기가 터빈 발전기를 교체하려면 기존 샤프트 로터를 버리고 날개 링 로터로 대체해야 합니다.
축 방향 풍륜을 버리지 않으면 풍력 발전기는 항상 터빈 발전기의 작은 손가락과 맞먹는다! 축류 팬을 버리지 않으면 풍력은 결코 가격 우위를 얻지 못할 것이며, 결코 화전과 원전을 대체할 수 없다!
기존의 축류 풍륜과 회전자에는 보완할 수 없는 두 가지 치명적인 단점이 있습니다.
바람을 회전동력으로 바꿀 수 있는 날개 세그먼트는 축에서 멀리 떨어진 날개 세그먼트 (고효율 날개 세그먼트라고 함) 일 뿐, 축에서 멀어질수록 변환 효율이 높기 때문에 대부분의 날개는 축에서 각 날개 외부로의 전환률이 높지 않고 축에 가까울수록 날개 전환률이 0 까지 낮아집니다. 사실, 이 비효율적인 날개 세그먼트는 주로 효율적인 날개 세그먼트와 축 사이의 링크로 사용되지만, 이 링크는 효율적인 날개 세그먼트에 대한 지지력이 매우 제한적입니다. 지지점이 축에서 멀리 떨어져 있어 일방적인 지지만 제공되기 때문에 로터의 날개 면은 넓지 않고 지름이 클 수 없으며 회전 속도가 높을 수 없습니다. 그렇지 않으면 날개면이 부러질 때까지 지지력이 부족하여 심각한 진동과 흔들림이 발생할 수 있습니다.
전체 풍력 발전기와 전체 발전기 또는 전체 회전자를 전체 엔진에 연결하는 축이 하나뿐이기 때문에 모든 토크는 이 축에 의해 전달되며 전체 기체의 무게도 이 축에 의해 부담됩니다. 따라서 날개와 엔진이 정말 견고하다면 축은 무거운 짐으로 손상될 수밖에 없습니다.
위의 두 가지 약점은 축류 팬과 로터가 더 큰 지름, 더 넓은 블레이드, 더 높은 회전 속도를 가질 수 없도록 하기 때문에 축류 팬은 결코 대형 발전기를 구동할 수 없고, 축류 로터는 결코 천톤급 헬리콥터 (역사상 가장 큰 쌍회전 헬리콥터 Mi 12, 이륙 중량은 105 톤, 이륙 중량은105 톤
날개 고리란 무엇입니까?
날개 링은 새로운 링 풍력 터빈과 로터의 총칭이다. 여러 개의 날개가 있는 링 받침대, 많은 날개가 있는 링, 거대한 "비행기 고리" 로 볼 수 있으며, 꼬리에 연결된 많은 고정날개 비행기로 둘러싸여 있습니다. 이 날개 링은 풍력 발전기의 회전자 또는 헬리콥터의 회전자로 사용할 수 있습니다. 고공 풍력 발전 기구에 사용될 때, 리프트를 제공하는 회전자이자 발전기를 추진하는 회전자이다.
날개 링의 네 가지 주요 이점:
모든 지느러미는 고효율 지느러미로, 고지느러미의 총면적은 같은 반지름의 일반 로터보다 몇 배, 심지어 수백 배나 더 많을 수 있어 날개 고리가 바람을 동력으로 변환하거나 동력을 양력으로 변환하는 효율이 같은 반지름의 일반 로터보다 몇 배, 심지어 수백 배나 더 많다 (반경이 커질수록 차이가 커짐).
각 날개는 원형 브래킷에 의해 지지됩니다. 즉, 각 날개는 전체 날개 링의 다른 모든 날개에 의해 지지되고, 각 날개는 날개 링의 지지점이며, 각 날개는 전체 날개 링의 압력을 지지점으로 공유합니다. 따라서 인접한 지느러미가 서로 방해하지 않는 한, 지느러미의 수와 면적은 가능한 한 증가할 수 있으며, 지느러미가 많을수록 서로 지탱되는 힘 팔이 짧을수록 지지가 안정적입니다. 만약 로터를 다리에 비유한다면, 날개 로터는 고리형 강교이고, 각 날개는 그 교각이다. 교각이 많을수록 다리가 더 견고하기 때문에 다리는 길거나 길이가 10 여 킬로미터 (직경 몇 킬로미터) 에 달할 수 있다. 다만 충분한' 교각' (날개) 을 설치하기만 하면 된다. 대조적으로, 일반 로터 블레이드는 중심에서 멀리 떨어진 축에 의해서만 지지된다. 마치 교각이 하나뿐인 현수판처럼, 샤프트는 유일한 교각이다. 각 블레이드는 마치 떠 있는 다리판과 같다. 너무 많은 압력을 견디거나 너무 길게 할 수 없다. 그렇지 않으면 노잎과 축이 손상될 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
지상 날개 링 풍력 기관은 단일 날개 링을 풍륜으로 사용할 수 있으며, 고공 날개 링 풍력 기관은 매커니즘의 전체 회전을 방지하기 위해 일반적으로 날개 링 그룹을 사용합니다. 한 날개 고리 그룹에는 2 ~ 3 개의 날개 고리 (토크를 상쇄하기 위해 인접한 날개 고리가 반대 방향으로 회전함) 가 있는데, 각 날개 고리는 긴 기차의 끝과 끝이 만나는 "기차 고리" 와 같지만 각 칸에는 날개가 있다. 이 날개 달린' 기차 고리' 는 기차와 기차이다. 즉, A 윙링은 기차처럼 B 윙링에 부착된 궤도를 따라 운행하고 (회전), B 윙링도 기차처럼 A 윙링에 부착된 궤도를 따라 운행합니다. 즉, A 윙링과 B 윙링이 같은 도르래를 사용하든, 각기 다른 도르래를 사용하든 간에, 요컨대 두 개의 날개고리도 두 개의 레일이고, 수많은 도르래가 두 개의 날개에 부착된 궤도를 결합시켜
일반 로터는 한 축으로만 전체 하중을 부담할 수 있고, 날개 고리 매커니즘은 분배그룹, 수십 그룹, 심지어 수백 세트의 도르래차로, 축 수가 몇 배, 수십 배, 수백 배 증가하기 때문에 기계 강도가 몇 배, 심지어 수백 배나 높아진다.
(4) 하나의 베어링으로 인한 하중을 여러 세트의 도르래차에 분산하는 구조방식, 재질에 대한 요구 사항 감소, 제조난이도 감소, 기계적 신뢰성 및 수명 향상
고공 날개 고리 풍력 기구의 리프트는 어디에서 오는가? 안전한가요?
날개고리는 일반 풍륜이나 회전자와 마찬가지로 바람을 만나면 회전한다. 회전 날개 링의 날개는 고정익 비행기의 날개 횡단면과 동일합니다 (위 호 비율 아래 호 길이). 날개 링이 회전하면 날개가 빠르게 공기를 절단하고, 날개 위의 기류가 아래쪽보다 빠르며, 아래의 기압이 위쪽보다 크면 리프트가 발생합니다. 회전하는 날개 고리는 리프트를 생산할 뿐만 아니라 발전기를 움직이게 한다.
고공익환 풍력기구는 회전날개고리와 발전기로 구성된 항공기이다. 여기에는 하나 이상의 날개 링 그룹이 있으며, 하나의 날개 링 그룹은 시계 방향 및 시계 반대 방향 두 개의 날개 링을 포함하여 두 개 또는 세 개의 날개 링으로 구성됩니다. 두 방향의 모멘트가 서로 상쇄되기 때문에 전체 매커니즘이 어떤 방향으로도 회전하지 않습니다.
고장이 나거나 두 고공 날개 고리 풍력 기구 사이의 견인 케이블, 링크, 지지대가 끊어지면 고공 날개 고리 풍력 기구가 당연히 떨어지지만, 떨어지는 과정에서 날개 고리는 공기 운동에 비해 위로 올라가는 바람에 의해 흔들리는 것과 같다. 이 바람은 필연적으로 날개 고리를 회전시켜 공기를 절단하면 기본적으로 중력과 반대되는 양력이 생기기 때문에 낙하산처럼 천천히 떨어지는 것이지 석두 처럼 떨어지는 것이 아니다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 희망명언)
날개 고리 풍력 기관은 왜 견인줄을 사용하지 않고, 자유순항은 기름 소모를 하지 않는가? (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 자유명언)
단일 고공 날개 고리 풍력 기구는 반드시 지면으로 견인해야 하는데, 이는 연이 반드시 선으로 견인해야 한다는 원리와 같다. 원래 위치로 당겨지기 때문에 바람은 날개 링을 회전시켜 날개 절단 공기를 양력으로 만들지만, 마우스를 올려놓고 자유롭게 순항할 수는 없다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 자유순항, 자유순항, 자유순항, 자유순항, 자유순항)
날개 고리는 바람 기관을 당기는 두 개 또는 두 개의 고공 날개 고리 풍력 기구를 가지고 있는데, 이들은 같은 높이에 있지 않고 각각 위, 아래 역풍층으로 케이블, 링크 또는 받침대로 연결되어 서로 당기므로 둘 다 자신의 바람층으로 회전을 이끌고, 양력을 생성하며, 동시에 전기를 생산한다. 충분한 전기가 있기 때문에 연료를 소비하지 않고 자유롭게 순항할 수 있다.
그렇다면 하늘 위에 이런 반대 방향의 역풍층이 있을까?
그래! 지구 대기 순환도 표시: 60° N-90° N, 60° S-90° S 극지 동풍; 30° N-60° N, 30° S-60° S 중위도 서풍대; 0-30 n 동북 신풍 지역; 0-30 s 동남신풍구, 이 6 개 풍구의 상층은 모두 풍향이 반대인 풍구이다. 또한 성층권 하부에는 서풍이 성행하고 서풍 위에는 성층권 동풍이 성행한다. 이 역이류풍들은 일년 내내 풍력이 안정된 특징을 가지고 있으며, 신이 인류에게 주신 거대한 에너지의 보고이다. 그것들은 광범위하게 분포되어 있고, 무궁무진하며, 대규모 개발 방면에서 그 난이도와 비용은 다른 에너지 (원자력, 수력, 태양열, 석유, 석탄 에너지 포함) 보다 낮을 것이다. 고공 풍력은 시추, 발굴, 운송 비용도 없고 붕괴, 물 돌입, 중독, 폭발의 위험도 없기 때문이다.
하지만 이런 역이류 풍력은 큰 날개 고리를 들어 비행 공중부양기를 당길까요? 네! 첫째, 성층권의 풍속은 55 m/s (약 200 km/h) 에 달하며 16 강태풍에 해당해 자동차를 뒤집거나 성인을 공중으로 던질 수 있다. 성층권 아래에서 고도가 낮을수록 풍속이 느려집니다. 그러나 홍콩 천문대 컴퓨터 예보 일기도 (20 12 65438+ 10 월 3 1) 에 따르면 중국 내 대부분 지역의 풍속은 270 km/h 와 500 hPa ( 850 HPA (약 1500m) 의 풍속도 18km/h 이상이다 실제로 날개 링은 많은 고정익 비행기로 둘러싸인 닫힌 루프로 볼 수 있습니다. 따라서 날개 링 지름이 수십 미터든 몇 킬로미터든, 날개 수가 충분하거나 날개 크기가 충분히 크면1500m 의 저공 풍력도 날개 링 비행 기구의 정상적인 호버링 또는 순항을 유지하기에 충분하다.
지름이 100 미터밖에 안 되는 8 개의 날개 로터로 구성된 소형 날개 고리 풍력 발전기가 최대 이륙 중량이 수만 톤에 달할 수 있고, 발전량이 대형 원자력 발전소를 능가할 수 있는 이유는 무엇입니까?
현재 가장 큰 수송기는 구소련에서 개발한 안 -225 전략 수송기, 높이18m, 날개 길이 88.4m, 최대 이륙 중량 640 톤, 즉 한 쌍의 안 -225 날개가 640 톤의 이륙 무게를 실을 수 있다는 것이다. 날개 링 로터는 많은 고정익 항공기의 끝에서 연결된' 비행기 고리' 에 해당한다. 날개 링 지름이 1km 이고 둘레가 3. 14 16km 이고 푸안 -225 수송기의 날개 70 대가 설치되어 있다고 가정해 봅시다.
70 지불 × 640 톤/지불 = 4.48 (만톤).
고공 날개 고리 풍력 기관은 적어도 두 개의 날개 고리를 가지고 있기 때문에, 이 고공 날개 고리 풍력 기구의 최대 이륙 중량 (비행기의 자중 포함) 은 89600 톤이다. 89600 톤 중 기체 (날개 및 링 브래킷 포함) 의 무게가 20,000 톤, 흡기 설비 1000 톤, 기타 시설 5000 톤, 사람의 생활시설 5000 톤, 사람의 무게 0.46 톤, 빈 안전중량 654.38+라고 가정합니다. 3 만 5 천 톤은 30 여 대 1000 톤/대의 백만 킬로와트 일반 발전기 세트의 무게에 해당한다. 즉, 이 고공 날개 고리 풍력 발전 기구의 설치 용량은 3000 만 킬로와트가 넘으며, 몇 개의 대형 원자력 발전소의 발전량과 맞먹는다! 일반적으로 날개 링 풍력 발전소에는 4 개 (최소 2 개) 의 고지대 날개 링 풍력 발전소가 있습니다. 4 개의 날개 링 풍력 발전소 (즉, * * * 8 개의 날개 링 자체 회전 날개) 가 있는 경우 최대 이륙 중량은 35 만 84 만 톤을 초과할 것이며, 발전량은 단일 고지대 날개 링 풍력 발전소의 4 배, 654.38+0 억 2 천만 킬로와트를 넘어 20 개 대형 발전소에 육박합니다. 날개가 더 크고 길거나 날개 링의 수와 반지름이 더 크면 이륙 무게와 발전량도 더 커집니다. 날개 회전자 발전기를 사용하면 발전량이 두 배로 증가할 것이다.
날개 링 지름이 100m 인 작은 날개 링 풍력 기관도 4 개의 날개 링 풍력 기관인 경우 (즉, * * * 8 개의 날개 링 자체 회전 날개가 있음) 날개가 앤 -225 날개의 10 분의 1 로 축소되면 최대 이륙 무게는 35800 톤이며 발전 능력은 66 을 초과합니다
여기에 사용된 것은 앤 -225 수송기의 날개로 계산하기 쉽다. 만약 이 대형 수송기의 날개를 정말로 사용한다면, 풍력으로 구동되는 날개는 600 km/h 에서 700 km/h (대형 수송기의 필요한 이륙 속도) 에 달할 수 있을까? 이 속도에 도달하지 못했기 때문에 떨어지지 않을까요?
아닙니다. 날개고리는 사실 풍차입니다. 회전속도는 고공 강풍으로 구동되는 일반 로터나 풍차와 같습니다. 공기 저항과 인위적인 통제를 받지 않는 경우 속도는 초당 100 회전 정도일 수 있으며, 공기 저항을 고려하더라도 속도가 초당 수십 회전이어야 합니다. 어린이가 노는 풍차는 일반 지면 바람 아래에서 초당 1 에서 초당/Kloc-0 으로 이동할 수 있기 때문입니다 그러나 작은 회전자는 크기에 따라 몇 배나 확대되든 같은 바람 속에서도 초당 회전 속도는 변하지 않는다. 따라서 직경 1 000m 의 큰 날개 링 속도가 0. 1 회전/분 또는 지름100m 의 작은 날개 링 속도가1회전/에 도달하는 한
따라서 날개 링 속도가 부족한지 걱정할 필요가 없습니다. 반대로, 속도는 이론적인 속도의 10% 에서 1% 까지 내려가야 합니다. 그렇지 않으면 날개 링 고속 대구경 원주 운동으로 인한 원심력이 날개 링 자체를 완전히 지탱할 수 있을 것입니다. 날개 링 속도를 낮추는 가장 좋은 방법은 발전기의 부하를 늘리고 발전기의 동력륜으로 날개 링을 제동하는 것이다. 이 제동 방식은 세 가지 장점을 가져다준다. 하나는 날개 고리의 도르래차가 초고속 운행을 막아 일반 강재를 도르래차 제조에 적합하게 만드는 것이다. 두 번째는 날개고리의 원심력을 낮춰 날개고리가 운행 중에 해체되지 않도록 하는 것이다. 셋째, 발전 능력을 증가시킨다.
왜 날개 회전자 발전기의 발전 능력은 같은 크기의 일반 축대 발전기의 두 배입니까?
현재 내부 코어와 권선 (내부 회전자) 은 중간 축으로만 회전할 수 있거나, 외부 코어와 권선 (외부 회전자) 은 외부 축으로만 회전할 수 있으며, 내부 코어 권선은 동시에 회전자로 서로 반전될 수 없습니다. 원심력과 바람 마찰 손실로 인한 기계적 응력을 줄이기 위해 기존의 고속 발전기는 일반적으로 회전자 지름이 작고 길이가 길다. 즉 가느다란 회전자, 특히 3000 회전/분 이상의 대용량 고속장치를 채택한다. 재료의 강도로 인해 회전자 지름은 엄격하게 제한되므로 일반적으로 1.2 미터를 초과할 수 없습니다. 회전자의 길이는 임계 속도에 의해 제한됩니다. 밸브 길이가 지름의 6 배 이상에 도달하면 샤프트가 끊어질 때까지 작동 중에 큰 진동이 발생할 수 있습니다. 이에 따라 대형 고속발전기의 회전자 크기는 엄격히 제한된다. 바로 이런 이유로 발전기 크기를 늘리는 데 기술적인 제약이 있어 더 큰 용량의 모델을 개발하는 것은 매우 어렵다. 현재의 기술 조치는 주로 전자기 부하를 늘리고 열 냉각을 강화하는 것으로, 비약적인 발전을 이루기 어렵다.
날개 링 그룹은 인접한 날개 링의 상대적 특징을 가지고 있기 때문에, 날개 링의 링 브래킷은 회전자의 브래킷으로 직접 철심과 권선을 설정할 수 있으므로 전체 날개 링이 하나의 큰 회전자가 될 수 있습니다. 2 ~ 3 개의 이러한 날개 링은 하나의 거대한 발전기로 쌍을 이룰 수 있습니다. 두 개의 인접한 날개 링은 회전자가 역회전을 위해 전기를 생성합니다. 날개 링의 지름이 크기 때문에 낮은 각속도로 높은 선속도에 도달할 수 있습니다. 따라서 선속도는 비행기만큼 빠르지만 날개 링 로터의 각 세그먼트는 큰 굽은 고속 열차보다 더 안정적이며, 일반 로터 지름이 너무 크면 위험하지 않습니다. 즉, 날개 링 발전기의 회전자 지름은1000m 를 초과할 수 있으며, 회전자 길이 (즉, 날개 링 그룹의 축 치수) 는 수십 미터 이상에 이를 수 있습니다. 또한 인접한 날개 링이 서로 반대 방향으로 회전하므로 각 날개 링 로터의 속도는 변하지 않지만 상대 속도는 두 배로 늘어납니다. 따라서 축 회전자 발전기의 회전자가 대형 날개 회전자의 크기와 속도를 가질 수 있더라도 발전 능력은 날개 회전자 발전기보다 두 배 낮습니다.
동력 성능이 가장 좋은 헬리콥터라도 2 만 미터 이상 날 수 있는 경우는 드물다. 고공 날개 고리 풍력 기구가 2 만 미터의 성층권으로 쉽게 날 수 있는 이유는 무엇입니까?
20,000 미터 상공을 날 수 있는 헬리콥터는 거의 없다. 네 가지 이유가 있다. 하나는 회전자 고효율 날개 면적이 너무 작아서 현재 엔진 회전 속도에서 더 큰 리프트를 제공할 수 없기 때문이다. 둘째, 전체 로터와 기체는 단 하나의 축 연결만으로 동력을 전달하며, 엔진이 아무리 강해도 의미가 없다. 베어링은 과도한 토크와 고속 마찰을 견딜 수 없기 때문이다. 셋째, 축이 더 높은 토크와 마찰력을 견딜 수 있더라도 날개는 과도한 풍압을 견딜 수 없기 때문에 부러집니다. 넷째, 이륙 무게가 작아 연료가 부족해지고, 높이 날수록 공기가 희박해지고, 산소가 적어지고, 단위 연료 소비가 커질수록 엔진의 동력 성능이 떨어진다.
날개 고리는 일반 로터보다 몇 배, 수십 배, 수백 배의 토크와 속도를 견딜 수 있어 몇 배나 수백 배의 리프트를 제공할 수 있습니다. 고공익환 풍력기구는 이륙 단계에서 케이블을 통해 전기를 전송하는데, 에너지 부족 문제는 없다. 모터의 효율은 내연기관보다 천성적으로 높다. 그래서 날개 고리 풍력 기관은 헬리콥터보다 높이 날아갑니다. 바람 속에서 충분히 높이 날면 지상 전원을 차단하고 전원을 낮출 수 있다. 물론 케이블을 접고 자유롭게 순항할 수도 있습니다.
날개 고리 기구는 또한 교통 통신 과학 연구 국방 등의 분야에 광범위하게 적용될 것이다.
그 거대한 발전과 운반 능력 때문에 공중취수 기술을 통해 충분한 물을 얻을 수 있기 때문에 보통 발전소, 교통수단, 과학 연구, 탐사 및 통신의 플랫폼, 재난 시기의 긴급 구호 기계와 이재민 피난처, 전시에 적에 대한 위협이 큰 항공모함이다!
날개 고리 대 날개 풍력 기구는 케이블을 통해 아래 선박, 차량 또는 항공기와 연결되어 새로운 풍력 이중 동력 자동차를 형성할 수 있다. 전 세계 자동차와 선박의 90% 이상이 석유에 작별할 수 있도록 모든 외진 지역에 전기선에 충전소를 설치할 수 있습니다!
날개 고리 풍력 기구는 외형이 놀랍지만 구조가 간단하고 각 부분의 균형이 잘 잡혀 정확도와 재료에 대한 요구가 낮고 제조가 어렵고 단위 비용이 낮기 때문에 날개 고리 풍력 기구가 빠르게 광범위하게 응용될 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
어떻게 날개 고리가 풍력 기구를 당길까요?
대형과 초대형 날개 고리 풍력 대항기구가 비행할 때는 전문적인 동력장치를 만들 필요가 없다. 우리는 먼저 기존 전력망의 작은 부분으로 몇 개의 작은 단일 고공 날개 고리 풍력 기구를 비행한 다음, 몇 개의 작은 고공 날개 고리 풍력 기관에서 생성된 전기 에너지를 수집하여 중형 고공 날개 고리 풍력 기구를 수집할 수 있습니다. 대형 고공 날개 고리 풍력 기관만 수집하는 전기 에너지는 대형 초대형 날개 고리 풍력 기구를 날게 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드버그, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력)
* 여기에 언급된' 날개 고리',' 날개 고리 그룹',' 고공 날개 고리 풍력 기구',' 날개 고리 장력 풍력 기구' 의 기술적 세부 사항은 각 주요 특허 검색 사이트에서 찾을 수 있다. 관련 요청 번호: 2011100729802, 201120077852 2011103055977, 20 1 1203835495 여기서 ：