[發明專利]風渦器及垂直軸風力發電機組

有效

• 申請號: 201810856582.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109185051B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王永剛;王珺
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D80/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 劉敏

本發明涉及一種風渦器及垂直軸風力發電機組。該風渦器包括：葉片，弧形薄片結構體，葉片具有相對的外表面和內表面；擾流裝置，擾流裝置沿葉片的軸向在外表面上螺旋延伸；以及導桿，沿葉片的軸向貫穿葉片，葉片通過導桿可轉動設置。本發明通過在葉片的外表面設置擾流裝置，使得風渦器在降低葉片的渦激振動效應的同時，也可以增強垂直軸風力發電機組的抗臺風效能。

技術領域

本發明涉及渦激振動的抑振技術領域，特別是涉及一種風渦器及垂直軸風力發電機組。

背景技術

在風電領域，超大、特大型機組將會是未來發展趨勢，而垂直軸風力發電機組由于其風輪對塔柱的橫向剪切力較小，在塔柱承載允許的情況下，垂直軸風力發電機組的風輪相對于水平軸風力發電機組能夠做得更高更大，從而提升其發電效率。

風輪包括圍繞轉軸分布的多個葉片，通過風力推動風輪圍繞該轉軸轉動以帶動發電機進行發電。葉片在一定的風速下會產生大幅度的振動，這種現象稱為葉片的渦激振動。有些風力發電機組在葉片迎風面增加了渦流發生器，形狀類似于飛機機翼上的小塊渦流發生器，目的在于減少渦激振動，增加葉片的風能利用效率。但是，功能較單一，例如無法增強風力發電機組的抗臺風效能。

發明內容

本發明的目的是提供一種風渦器及垂直軸風力發電機組，該風渦器在降低葉片渦激振動效應的同時，也可以增強垂直軸風力發電機組的抗臺風效能。

一方面，本發明實施例提供了一種風渦器，用于垂直軸風力發電機組的發電機，風渦器包括：葉片，弧形薄片結構體，葉片具有相對的外表面和內表面；擾流裝置，擾流裝置沿葉片的軸向在外表面上螺旋延伸；以及導桿，沿葉片的軸向貫穿葉片，葉片通過導桿可轉動設置。

根據本發明實施例的一個方面，擾流裝置的橫截面包括兩兩相互連接的第一側邊、第二側邊和第三側邊，擾流裝置通過第三側邊連接于葉片的外表面，第一側邊與第三側邊的夾角、第二側邊與第三側邊的夾角均為銳角。

根據本發明實施例的一個方面，第一側邊與第二側邊圓滑過渡連接。

根據本發明實施例的一個方面，擾流裝置的橫截面包括相互連接的第一側邊、第二側邊、第三側邊和第四側邊，擾流裝置通過第三側邊連接于葉片的外表面，第四側邊平行于第三側邊設置，且第四側邊的長度尺寸小于第三側邊的長度尺寸。

根據本發明實施例的一個方面，第一側邊與第二側邊中的至少一者為直線或者內凹的曲線。

根據本發明實施例的一個方面，導桿貫穿葉片本體的部分與葉片的外表面連續分布；擾流裝置包括一根條形帶或者兩根以上的條形帶，兩根以上的條形帶在葉片的外表面上呈預定角度設置或者平行設置。

根據本發明實施例的一個方面，導桿貫穿葉片的部分將葉片分為第一葉片和第二葉片；擾流裝置包括兩根以上的條形帶，第一葉片和第二葉片的外表面均螺旋延伸設置有至少一根條形帶，至少一根條形帶在導桿的兩側交錯設置或者對齊設置。

根據本發明實施例的一個方面，兩根以上的條形帶分別在第一葉片和第二葉片的外表面上呈預定角度設置或者平行設置。

另一方面，本發明實施例還提供了一種垂直軸風力發電機組，其包括：發電機，發電機的中心軸垂直于水平面設置，發電機的轉子外周側間隔設置有多對安裝耳片；如前所述的任一種風渦器，風渦器通過導桿可轉動地連接于每對安裝耳片之間。

本發明實施例提供的風渦器及垂直軸風力發電機組，通過在葉片的外表面設置擾流裝置，使得風渦器在降低葉片的渦激振動效應的同時，也可以增強垂直軸風力發電機組的抗臺風效能。

附圖說明

下面將參考附圖來描述本發明示例性實施例的特征、優點和技術效果。

圖1是本發明實施例提供的一種擾流裝置的結構示意圖；