ВЕТРОТУРБИНА СО СМЕСИТЕЛЯМИ И ЭЖЕКТОРАМИ

1. Способ, включающий:
а. вырабатывание уровня мощности, превышающего предел Бетца для осевой ветротурбины, имеющей бандаж турбины с расширяющимся впускным отверстием и рабочее колесо, расположенное дальше по потоку и имеющее кольцо из лопаток рабочего колеса, посредством:
i. приема и направления первичной воздушной струи окружающего воздуха в расширяющееся впускное отверстие и через бандаж турбины;
ii. приведения рабочего колеса внутри бандажа во вращение посредством первичной воздушной струи, в результате чего первичная воздушная струя передает энергию рабочему колесу; и
iii. вовлечения и смешивания вторичной воздушной струи окружающего воздуха только с первичной воздушной струей, которая прошла через рабочее колесо, посредством смесителя и эжектора, расположенных последовательно за рабочим колесом.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий поддержание уровня мощности, превышающего предел Бетца, по меньшей мере, в течение множества дней.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий поддержание уровня мощности, превышающего предел Бетца, по меньшей мере, в течение множества недель.
4. Способ по п.1, в котором смеситель содержит кольцо из выступов смесителя, которые проходят в эжектор.
5. Способ по п.1, в котором смеситель содержит множество радиально разнесенных пазов смесителя.
6. Способ по п.1, в котором турбина дополнительно содержит кольцо из лопаток статора, расположенных перед рабочим колесом.
7. Способ, включающий:
а. вырабатывание уровня мощности, превышающего предел Бетца для ветроэнергетической установки, имеющей бандаж турбины с расширяющимся впускным отверстием и ротор пропеллерного вида, расположенный дальше по потоку, посредством:
i. приема и направления первичной воздушной струи окружающего воздуха в расширяющееся впускное отверстие и через бандаж турбины;
ii. приведения рабочего колеса внутри бандажа во вращение посредством первичной воздушной струи, в результате чего первичная воздушная струя передает энергию ротору и становится воздушной струей с меньшей энергией; и
iii. вовлечения и смешивания вторичной струи окружающего воздуха с воздушной струей с меньшей энергией, которая прошла через ротор, посредством смесителя и эжектора, расположенных последовательно за ротором.
8. Способ по п.7, дополнительно включающий поддержание уровня мощности, превышающего предел Бетца, по меньшей мере, в течение множества дней.
9. Способ по п.7, дополнительно включающий поддержание уровня мощности, превышающего предел Бетца, по меньшей мере, в течение множества недель.
10. Способ по п.7, в котором смеситель содержит кольцо из выступов смесителя, которые проходят в эжектор.
11. Способ по п.7, в котором смеситель содержит множество радиально разнесенных пазов смесителя.
12. Способ по п.7, в котором турбина дополнительно содержит кольцо из лопаток статора, расположенных перед рабочим колесом.
13. Способ, включающий:
а. увеличение уровня мощности, вырабатываемой осевой ветротурбиной, имеющей бандаж турбины с расширяющимся впускным отверстием и рабочее колесо, расположенное дальше по потоку и имеющее кольцо из лопаток рабочего колеса, при одновременной минимизации уровня шума ветротурбины посредством:
i. приема и направления первичной воздушной струи окружающего воздуха в бандаж турбины и через бандаж турбины;
ii. приведения рабочего колеса внутри бандажа во вращение посредством первичной воздушной струи, в результате чего первичная воздушная струя передает энергию лопаткам рабочего колеса и становится воздушной струей с меньшей энергией; и
iii. вовлечения и смешивания вторичной воздушной струи окружающего воздуха только с воздушной струей с меньшей энергией, которая прошла через лопатки рабочего колеса, посредством смесителя и эжектора, расположенных последовательно за лопатками рабочего колеса.
14. Способ, включающий:
а. увеличение объема воздуха, проходящего через осевую ветротурбину, имеющую бандаж турбины с аэродинамическим контуром и впускным отверстием и рабочее колесо, расположенное дальше по потоку и имеющее кольцо из лопаток рабочего колеса, посредством:
i. вовлечения и смешивания окружающего воздуха только с воздухом с меньшей энергией, который прошел через лопатки рабочего колеса, посредством смесителя, расположенного за рабочим колесом.
15. Способ по п.14, дополнительно включающий увеличение объема окружающего воздуха, проходящего через турбину, при одновременной минимизации уровня шума потока, выходящего из ветротурбины, посредством эжектора, расположенного за смесителем.
16. Способ, включающий:
а. увеличение объема воздуха, проходящего через ветроэнергетическую установку, имеющую ротор, посредством:
i. вовлечения и смешивания окружающего воздуха только с воздухом с меньшей энергией, который прошел через ротор, посредством смесителя, расположенного за ротором.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий увеличение объема окружающего воздуха, проходящего через ветроэнергетическую установку, при одновременной минимизации уровня шума потока, выходящего из ветроэнергетической установки, посредством эжектора, расположенного за смесителем.
18. Способ работы ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и направление по потоку в струе ветра;
b. прием и направление первичной воздушной струи в бандаж турбины и через него;
с. приведение рабочего колеса во вращение внутри бандажа посредством первичной воздушной струи, в результате чего энергия передается от первичной воздушной струи рабочему колесу;
d. прием и направление вторичной воздушной струи, которая не прошла ранее через бандаж турбины, и первичной воздушной струи после выхода ее из бандажа турбины в кожух эжектора, расположенный рядом с бандажом турбины, при этом вторичная воздушная струя имеет больше энергии, чем имеет первичная воздушная струя после приведения рабочего колеса во вращение; и
е. направление первичной воздушной струи и вторичной воздушной струи, после входа их в кожух эжектора, в таких направлениях, что первичная воздушная струя и вторичная воздушная струя смешиваются и обеспечивают передачу энергии от вторичной воздушной струи первичной струе.
19. Способ по п.18, дополнительно включающий:
а. направление первичной воздушной струи, после приведения рабочего колеса во вращение в бандаже турбины, в сторону от оси вращения рабочего колеса; и
b. направление вторичной воздушной струи, после входа ее в кожух эжектора, к оси вращения рабочего колеса.
20. Способ по п.18, дополнительно включающий:
а. направление частей первичной воздушной струи, после приведения рабочего колеса во вращение в бандаже турбины, в сторону от места расположения оси вращения рабочего колеса и к месту, находящемуся за бандажом турбины; и
b. направление частей вторичной воздушной струи, после входа в кожух эжектора, к месту расположения оси вращения рабочего колеса, в результате чего энергия передается от вторичной воздушной струи первичной воздушной струе.
21. Способ работы ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и направление по потоку в струе ветра;
b. прием и направление первичной воздушной струи в бандаж турбины и через него;
с. приведение рабочего колеса во вращение внутри бандажа посредством первичной воздушной струи, в результате чего энергия передается от первичной воздушной струи рабочему колесу;
d. прием вторичной воздушной струи, которая не прошла ранее через бандаж турбины, и первичной воздушной струи после выхода ее из бандажа турбины в кожух эжектора, расположенный рядом с выпускным отверстием бандажа турбины и по существу концентрично выпускному отверстию бандажа турбины, при этом
е. вторичная воздушная струя при входе в кожух эжектора представляет собой воздушную струю с большей энергией по сравнению с энергией первичной воздушной струи после приведения рабочего колеса во вращение;
f. вторичная воздушная струя смешивается с первичной воздушной струей внутри кожуха эжектора; и
g. вторичная воздушная струя окружает первичную воздушную струю снаружи, смешивается с первичной воздушной струей и передает энергию первичной воздушной струе.
22. Способ по п.21, в котором вторичная воздушная струя коаксиальна первой воздушной струе.
23. Способ работы ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и по потоку в струе ветра;
b. прием и направление первичной воздушной струи в бандаж турбины и через него;
с. приведение рабочего колеса во вращение внутри бандажа посредством первичной воздушной струи;
d. прием и направление вторичной воздушной струи, которая прошла вокруг бандажа турбины, не проходя через бандаж турбины, в кожух эжектора и через него, при этом вторичная воздушная струя смешивается с первичной воздушной струей внутри эжектора с образованием ряда вихрей смешения.
24. Способ по п.23, в котором вторичная воздушная струя смешивается с первичной воздушной струей с образованием ряда вихрей вследствие значительной неоднородности, по меньшей мере, бандажа турбины за рабочим колесом.
25. Способ работы осевой ветротурбины, имеющей направление против потока и по потоку, включающий:
а. обеспечение осевой ветротурбины в воздушной струе, содержащей ступень турбины, смеситель и эжектор, проходящий за смеситель, и
b. работу осевой ветротурбины как насоса со смесителем/эжектором посредством установки смесителя относительно эжектора так, что воздух с большой энергией и воздух с малой энергией друг относительно другу смешиваются для увеличения воздушного потока, проходящего через ступень турбины.
26. Способ работы усовершенствованной осевой ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и направление по потоку в струе ветра;
b. прием первичной воздушной струи через бандаж турбины так, что первичная воздушная струя проходит мимо рабочего колеса для приведения рабочего колеса во вращение;
с. прием вторичной воздушной струи так, что вторичная воздушная струя проходит вокруг бандажа турбины, не проходя через бандаж турбины, и так, что вторичная воздушная струя проходит через кожух эжектора; и
d. использование мощности первичной воздушной струи для выработки механической энергии при одновременном превышении предела Бетца для эксплуатационного кпд осевой ветротурбины.
27. Способ по п.26, дополнительно включающий использование мощности первичной воздушной струи для выработки механической энергии при одновременном превышении предела Бетца для эксплуатационного кпд осевой ветротурбины в течение неаномального периода.
28. Способ по п.26, дополнительно включающий использование мощности первичной воздушной струи для выработки механической энергии при одновременном постоянном превышении предела Бетца для эксплуатационного кпд осевой ветротурбины.
29. Способ по п.26, дополнительно включающий:
а. прием третичной воздушной струи так, что третичная воздушная струя проходит вокруг бандажа турбины, не проходя ранее через бандаж турбины и кожух эжектора, так, что третичная воздушная струя проходит через смеситель в концевой области кожуха эжектора.
30. Способ работы ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и направление по потоку в струе ветра;
b. прием и направление первичной воздушной струи в бандаж турбины и через него;
с. приведение рабочего колеса во вращение внутри бандажа посредством первичной воздушной струи, в результате чего энергия передается от первичной воздушной струи рабочему колесу;
d. прием вторичной воздушной струи, которая не прошла ранее через бандаж турбины, и первичной воздушной струи после выхода ее из бандажа турбины в кожух эжектора, расположенный рядом с выпускным отверстием бандажа турбины и по существу концентрично выпускному отверстию бандажа турбины, при этом
i. вторичная воздушная струя при входе в кожух эжектора представляет собой воздушную струю с большей энергией по сравнению с энергией первичной воздушной струи после приведения рабочего колеса во вращение;
ii. вторичная воздушная струя смешивается с первичной воздушной струей внутри кожуха эжектора; и
iii. вторичная воздушная струя окружает первичную воздушную струю снаружи, смешивается с первичной воздушной струей и передает энергию первичной воздушной струе; и
е. прием третичной воздушной струи, которая ранее не прошла через бандаж турбины и эжектор, в смеситель, вставленный в концевую область кожуха эжектора, причем
i. третичная воздушная струя при входе в смеситель в кожухе эжектора представляет собой воздушную струю с большей энергией по сравнению с энергией первичной воздушной струи после приведения рабочего колеса во вращение;
ii. третичная воздушная струя окружает смешанные первичную воздушную струю и вторичную воздушную струю, выходящие из кожуха эжектора, снаружи, смешивается со смешанными первичной воздушной струей и вторичной воздушной струей, выходящими из кожуха эжектора, и передает энергию смешанным первичной воздушной струе и вторичной воздушной струе, выходящим из кожуха эжектора.
31. Способ работы ветротурбины, включающий:
а. обеспечение ветротурбины, имеющей направление против потока и направление по потоку в струе ветра;
b. прием и направление первичной воздушной струи в бандаж турбины и через него;
с. приведение рабочего колеса во вращение внутри бандажа посредством первичной воздушной струи;
d. прием и направление вторичной воздушной струи, которая прошла вокруг бандажа турбины, не проходя через бандаж турбины, в кожух эжектора и через него, при этом вторичная воздушная струя смешивается с первичной воздушной струей внутри эжектора с образованием ряда вихрей смешения;
е. прием и направление третичной воздушной струи, которая не прошла через бандаж турбины и которая ранее не прошла через кожух эжектора, в смеситель в концевой области кожуха эжектора, при этом
i. третичная воздушная струя при входе в смеситель в кожухе эжектора представляет собой воздушную струю с большей энергией по сравнению с энергией первичной воздушной струи после приведения рабочего колеса во вращение;
ii. третичная воздушная струя окружает снаружи ряд вихрей смешения, смешивается с рядом вихрей смешения и передает энергию ряду вихрей смешения.