[其他]帶隔層的多葉片葉輪

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87202076
• 申請(qǐng)日: 1987-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87202076U
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陳世林
• 主分類(lèi)號(hào): F03D1/02
• 分類(lèi)號(hào): F03D1/02
• 代理公司: 云南省專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 金耀生

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)械，具體地說(shuō)是葉輪。

在此之前的風(fēng)力機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，它們分別用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)和抽水風(fēng)車(chē)，其特點(diǎn)是葉輪由三葉片和多葉片構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的葉輪其風(fēng)能利用率較低。且這兩種葉輪存在著這樣兩個(gè)問(wèn)題：第一，對(duì)于少葉片葉輪來(lái)說(shuō)，由于葉片少，而隨著葉輪直徑的增大，葉片間的距離也越大，在葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有作用在葉片上的風(fēng)能得到利用，而有相當(dāng)一部份風(fēng)能被遺漏。第二，對(duì)于多葉片葉輪來(lái)說(shuō)，進(jìn)入兩葉片間的氣體，由于葉片的作用，改變了原來(lái)的流向，這時(shí)體積會(huì)收縮，和外界的氣體有壓力差，產(chǎn)生一個(gè)指向葉輪圓心的徑向力，這個(gè)力改變了出流角，降低了風(fēng)能的利用率和風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，此外，葉尖部分的氣流由于葉尖線速度較快，它除了繞葉片運(yùn)動(dòng)外，還隨葉輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，作圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就產(chǎn)生一個(gè)徑向的離心力，這個(gè)力也改變了出流角，降低了風(fēng)能的轉(zhuǎn)換率。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能克服上述缺點(diǎn)的帶隔層的多葉片葉輪，它既能用于發(fā)電也能用于風(fēng)車(chē)，多葉片能解決風(fēng)能遺漏問(wèn)題，加隔層能有效地解決徑向力干擾問(wèn)題。

本實(shí)用新型的解決方案是：葉輪由軸套、隔層和若干葉片組成。隔層可是多層，至少兩層。在隔層之間裝有若干葉片。多葉片使葉片間的距離較小，較好地克服了風(fēng)能遺漏的缺陷。而多葉片葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在徑向力干擾問(wèn)題，隔層能有效地控制葉輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向阻力，并使葉片間的距離隨直徑的不同變化較小。葉輪隔層各層間距離相等，且各葉片間距離相等，葉片的進(jìn)流角為8°12，出流角為27°16。

本實(shí)用新型由于采用多葉片以及隔層，提高了葉輪的風(fēng)能利用率，葉輪的效率接近了理論效率，其效率可達(dá)60％左右。能用于家用的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及草原上的風(fēng)力發(fā)電和抽水風(fēng)車(chē)。

附圖1是原有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪。

附圖2是原有技術(shù)中的風(fēng)車(chē)葉輪。

附圖3是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪。

附圖4是本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的側(cè)視圖。

附圖5是本實(shí)用新型的風(fēng)車(chē)葉輪。

附圖6是圖5所示葉輪的兩隔層間任一葉片的立體圖。

附圖7是圖5所示葉輪的葉片與隔層交線的坐標(biāo)圖。

附圖8是圖5所示葉輪的葉片形狀圖。

下面結(jié)合附圖說(shuō)明實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖3所示，為具有四層隔層的多葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪，它由軸套（1）、隔層（2）和葉片（3）組成。隔層間的距離相等，其值根據(jù)葉輪直徑的大小而定，在各隔層間分別裝有若干葉片，葉片的分布為：以在360°的圓周上均布的三組葉片為基礎(chǔ)，在這三組葉片的每?jī)山M葉片間（120°范圍內(nèi)）的第二層內(nèi)裝有一葉片，此葉片平分兩組葉片的夾角120°，在同樣的每?jī)山M葉片間的第三層內(nèi)裝有兩個(gè)葉片，該兩葉片在120°內(nèi)均布。即隔層增加一層，在上述的每?jī)山M葉片間（120°內(nèi)）的該隔層上增加一葉片，以此類(lèi)推。葉片為徑向安裝，且葉片采用翼形葉片。葉輪的材料應(yīng)使用輕型材料。此種結(jié)構(gòu)的葉輪適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

實(shí)施例2

如圖5所示，為三隔層多葉片葉輪，由軸套（4）、隔層（5）和葉片（6）組成。各隔層間距離相等其值根據(jù)葉輪直徑大小而定，且隔層具有一定寬度，在各隔層間裝有若干葉片，各層葉片在圓周上均勻分布，各層葉片的葉片數(shù)與隔層的層數(shù)成一定比例關(guān)系，即：

m＝4n＋4

其中m表示葉片數(shù)，n表示層數(shù)。用此方法確定葉片數(shù)，使得各層葉片間的距離相等。葉片的進(jìn)流角為8°12，出流角為27°16。葉輪葉片的位置這樣確定：如圖6所示，

GH＝2nasin 1/2 αn

FB＝2（n＋1）asin 1/2 αn

其中n表示隔層數(shù)，a為隔層之間的距離，αn表示第n層的兩葉片間的隔層圓弧所對(duì)的圓心角，其值為：

αn＝360°／4（n＋1）

QC＝ 3/4GH，DQ＝GH，AM＝ 3/4FB，MB＞DQ，弧長(zhǎng)＝ 5/24 πAMDC＝ 5/24 πQC。為葉片與隔層的交線，如圖7所示，為弧交線的求法。A₁，A₂…，A_m，B₁，B₂，…，B_m，各點(diǎn)的坐標(biāo)由圓O的方程

x²＋y²＝〔（n＋1）a〕²

和直線BC的方程

y＝（n＋1）acos 1/2 αn