[實用新型]多段組合式風葉

無效

• 申請號: 201020121161.3
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN201621002U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 王企鯤;王鑫
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種用于垂直軸風力機風輪上的風葉，尤其是一種具有良好氣動效果的垂直軸風力機風葉。

背景技術

風力機是風力發電系統的動力源，它將風能轉化為機械能，進而推動發電機發電。風力機按結構形式大體上分為水平軸和垂直軸兩種。水平軸風力機發展較完善，由于其具有較高的效率而作為當今主流的風力機類型得到了廣泛的應用。然而由于水平軸風力機安裝難度高、投資成本大且不便移動等缺點，它的使用目前往往主要限于并網發電中，而對于一些小型離網型發電系統中，目前使用最為廣泛的仍是垂直軸風力機。

圖1所示的是一種最為常規的垂直軸風力機的示意圖，風葉1，旋轉軸2，風輪旋轉方向3，其效率比相應水平軸風力機低得多，一個主要原因是當來流沖擊垂直軸風輪時，在其迎風面的左側受到的是有效的推力，而在右側受到的是風的阻力，上述兩種力的合作用力是推動風輪旋轉作功的真正有效動力。由于迎風面右側風阻的存在，大大降低了垂直軸葉輪的有效受風性能。因此，只有降低迎風面右側的風阻，才能夠提高垂直軸風力機的效率。就常規的垂直軸風力機風葉而言，在其迎風面上，左側的迎風面積與右側的迎風面積幾乎相等，這種結構必然使其右側的風阻與左側的有效推動力在數量上相近，從而使其有效的凈推動力大幅下降。因此，只要所設計的風葉形式滿足“右側的迎風面積要盡可能小而左側的迎風面積要盡可能大”，這就有望提高整個垂直軸風力機的氣動性能。

發明內容

本實用新型是要提供一種多段組合式風葉，用于解決現有的垂直軸風力機風葉中，右側的迎風面積與左側的迎風面積幾乎相等，從而使其有效的凈推動力大幅下降的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種帶有多段組合式風葉，包括進口圓弧段和出口直線段，其特點是：出口直線段與進口圓弧段首尾相切；進口圓弧段的拱高與弦長之比為0.35，進口圓弧段的弦長與出口直線段的長度之比為0.75。

若干個等葉高的多段組合式風葉沿周向均勻排列于風輪上、下蓋板之間形成風輪，多段組合式風葉的進口安裝角的為0°～10°。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的風葉，其迎風面積可以滿足左側大于右側的要求，因而其在風場的作用下能實現增加左側風能推動力的同時，降低右側風的阻力，從而實現其運行的高效性。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

1.這種多段組合式風葉，具有風能收集性強、流動損失少、迎風面阻力小等特點；

2.這種多段組合式風葉的出口直線段與進口圓弧段首尾相切結構有助于改善風葉流道內流動結構，從而提高該種風力機的運行效率。

3.這種多段組合式風葉由圓弧和直線等簡單幾何型線構成，其葉片成型方法簡單，加工工藝方便；

附圖說明

圖1是一種常規的垂直軸風力機示意圖；

圖2是本實用新型的結構示意圖；

圖3是多段組合式風葉組合而成的風輪俯視圖；

圖4是多段組合式風葉組合而成的風輪主視圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。

如圖2所示：一種帶有多段組合式風葉10，包括進口圓弧段4和出口直線段5，出口直線段5與進口圓弧段4首尾相切；進口圓弧段4的拱高6與弦長7之比(拱弦比)為0.35，進口圓弧段4的弦長7與出口直線段5的長度8之比為0.75；若干個等葉高的多段組合式風葉11沿周向均勻排列于風輪上下蓋板11、12之間，即可形成風輪，風輪中間裝有旋轉軸13，其進口安裝角9的大小為0°～10°。