[發(fā)明專利]一種無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410361215.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN104131949A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李濤;趙振宙;陳景茹;陳潘浩;劉玄;魏媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D1/06
• 分類號(hào): F03D1/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)。

背景技術(shù)

目前，風(fēng)力機(jī)主要利用風(fēng)動(dòng)能做功。這種風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速時(shí)，葉片表面壓力面與吸力面壓力差別不是很大，所以葉片上氣流基本附著在葉片表面。風(fēng)力機(jī)葉片近輪轂，除了保證氣動(dòng)設(shè)計(jì)要求以外，還需要滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，增加翼型厚度是解決問(wèn)題的方法之一，即在葉根附近區(qū)域采用厚翼型，但是隨著風(fēng)速增加，厚翼型容易發(fā)生分離，容易產(chǎn)生葉尖渦，導(dǎo)致風(fēng)能吸收能力降低，勢(shì)必影響功率輸出。雖然葉片的三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)可以在一定程度上延遲失速，對(duì)升力的減少有一定的彌補(bǔ)，但是葉片附近的流動(dòng)也由于旋轉(zhuǎn)效應(yīng)而變得更為復(fù)雜，分離的影響仍然占主導(dǎo)位置。

為此，若能發(fā)明一種無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)，能夠使得葉片吸力面徑向流動(dòng)減弱，在一定程度上抑制葉片后緣處分離流動(dòng)，減弱葉尖漩渦的產(chǎn)生，可以延遲失速。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為減弱葉尖渦的發(fā)生，提高升力氣動(dòng)性能，而提出的一種風(fēng)力機(jī)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)，包括機(jī)艙、葉片、輪轂和塔架，所述機(jī)艙安裝在塔架上，所述輪轂安裝在機(jī)艙的前端，所述葉片安裝在所述輪轂上，還包括弧形彎板，所述弧形彎板設(shè)置在所述葉片的吸力面上，所述弧形彎板是以輪轂的軸心為圓心的圓弧段。

進(jìn)一步地，所述弧形彎板為等截面寬度。

進(jìn)一步地，還包括整流罩，所述整流罩安裝在輪轂的前端。

進(jìn)一步地，所述弧形彎板的厚度為d，所述葉片的翼型弦長(zhǎng)為c，并且d=0.02×c。

進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)量為3個(gè)，并均勻地安裝在所述輪轂上。

進(jìn)一步地，還包括調(diào)漿裝置，用于調(diào)節(jié)所述葉片的槳距角。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)的有益效果是：

1、該輪轂的轉(zhuǎn)軸與來(lái)流風(fēng)向一致，受整流罩的限制，并且由于風(fēng)力機(jī)葉片幾何復(fù)雜程度很高，使得在風(fēng)力機(jī)葉片流動(dòng)很復(fù)雜，加裝弧形彎板的風(fēng)力機(jī)葉片流動(dòng)較之前未加裝弧形彎板流動(dòng)更加規(guī)律，即葉片流動(dòng)沿翼型流動(dòng)，可以明顯減少葉片徑向流動(dòng)。

2、該輪轂將水平軸掃風(fēng)面內(nèi)所有的風(fēng)能通過(guò)葉片做功，使得整個(gè)展向都具有較好做功能力，克服了水平軸輪轂葉根端做功能力弱的缺點(diǎn)。以輪轂中心為圓心以輪轂轉(zhuǎn)軸為中心軸線構(gòu)成風(fēng)力機(jī)彎板處的流線，隔板與流線一致，每個(gè)彎板處流體方向都是與圓弧相切。隔板的加入不會(huì)加大旋轉(zhuǎn)阻力，增加風(fēng)力機(jī)的有效輸出。

3、該輪轂葉片采用加裝弧形彎板設(shè)計(jì)改造，沿彎板進(jìn)風(fēng)，且葉片在展向減少?gòu)搅鳎哂休^好的做功能力，克服了傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)徑向流動(dòng)大，葉尖漩渦強(qiáng)，且做功不足的缺點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明無(wú)葉尖渦發(fā)生的水平軸風(fēng)力機(jī)的三維示意圖。

圖2是彎板位置與輪轂關(guān)系示意圖。

圖3是彎板的安裝示意圖。

其中：1、弧形彎板；2、機(jī)艙；3葉片；4輪轂；5塔架；6吸力面。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

本發(fā)明中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時(shí)存在的情況均包括在內(nèi)。

本發(fā)明中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對(duì)于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外，而非對(duì)本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。

本發(fā)明中所述的“左、右”的含義指的是閱讀者正對(duì)附圖時(shí)，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右，而非對(duì)本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。

本發(fā)明中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過(guò)其它部件的間接連接。