低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)械，即一種低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括桿塔(1)、葉片(4)、轉(zhuǎn)子(2)、定子(3)，其特點是：所述葉片(4)中部設(shè)有支撐架(5)，支撐架(5)上裝有導(dǎo)風(fēng)板(6)，導(dǎo)風(fēng)板(6)的截面為機(jī)翼形，即一側(cè)為平面?zhèn)?7)，另一側(cè)為凸面?zhèn)?8)，導(dǎo)風(fēng)板(6)與氣流摩擦而產(chǎn)生的升力方向與葉片(4)與氣流摩擦產(chǎn)生的升力方向相一致。有益效果是：能夠與氣流摩擦的葉片數(shù)目增加，而與轉(zhuǎn)子連接的葉片數(shù)量則不變，葉片下部的空隙很大，風(fēng)阻增幅極小，葉片升力及風(fēng)力利用率大幅提高，應(yīng)用前景十分可觀。
【專利說明】低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)械，即一種低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)多是由葉片、轉(zhuǎn)子和定子等部件構(gòu)成的軸流式風(fēng)力機(jī)，安裝在桿塔上面，在風(fēng)力的帶動下轉(zhuǎn)動而發(fā)電。其中的葉片多根據(jù)流體力學(xué)原理，設(shè)計成截面為一側(cè)平直一側(cè)凸起的“機(jī)翼型”，當(dāng)氣流同時通過兩個側(cè)面時，凸起一側(cè)因路線較長，流速較高而壓力小于平直側(cè)面，由此產(chǎn)生了由平直側(cè)指向凸起側(cè)的升力，推動風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動。由此可見，風(fēng)力機(jī)的葉片數(shù)目越多與氣流接觸面積越大，獲得的升力就越大?？墒?，由于葉片在轉(zhuǎn)動時會對氣流形成阻力，阻礙氣流的通過，可見，葉片的數(shù)目太多或者轉(zhuǎn)速太快都會妨礙風(fēng)力機(jī)的工作。為了解決這對矛盾，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片多為三支，并且限制了轉(zhuǎn)速。研究發(fā)現(xiàn)，葉片分布以及轉(zhuǎn)動均在一個圓內(nèi)，圓的半徑越小其圓周越短，因此，相鄰葉片的端部距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于根部的距離，也就是說，葉片的底部密度較大，對氣流的阻力也比較大，而葉片的端部距離較遠(yuǎn)，對風(fēng)的阻力很小，特別是在葉片轉(zhuǎn)速較低的情況下，適當(dāng)?shù)脑黾尤~片，氣流通過的空隙仍很充足?？墒?，由于葉片的根部是接在轉(zhuǎn)子上，不能只在外端增加葉片，因此，限制了葉片的數(shù)量，也就是限制了風(fēng)力的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種既不增加葉片根部的密度，又能利用葉片端部的空間，在風(fēng)阻增幅極小的前提下，增加葉片的受風(fēng)面積，葉片的升力及風(fēng)力的利用率大幅提高的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0004]上述目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:研制一種低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括桿塔、葉片、轉(zhuǎn)子、定子，其特點是:所述葉片中部設(shè)有支撐架，支撐架上裝有導(dǎo)風(fēng)板，導(dǎo)風(fēng)板的截面為機(jī)翼形，即一側(cè)為平面?zhèn)龋硪粋?cè)為凸面?zhèn)?，?dǎo)風(fēng)板與葉片的安裝方向一致，即導(dǎo)風(fēng)板與氣流摩擦而產(chǎn)生的升力方向與葉片與氣流摩擦產(chǎn)生的升力方向相一致。
[0005]所述葉片有三支，葉片中部裝有一圈環(huán)狀支撐架，兩支葉片之間的支撐架上裝有三片導(dǎo)風(fēng)板。
[0006]所述葉片有三支，葉片中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架，兩支葉片之間的外圈支撐架上裝有兩片導(dǎo)風(fēng)板，內(nèi)圈支撐架中間上裝有一片導(dǎo)風(fēng)板。
[0007]所述導(dǎo)風(fēng)板的徑向長度:葉片長度≤1: 40。
[0008]所述葉片有三支，葉片長度40-55米，葉片中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架，兩支葉片之間的外圈支撐架上裝有兩片長度1-2米的導(dǎo)風(fēng)板，內(nèi)外兩圈支撐架的中間裝有一片長20-25米的導(dǎo)風(fēng)板。
[0009]所述葉片有三支，葉片長度40-55米，葉片中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架，兩支葉片之間的兩圈支撐架的中間裝有一片長20-35米的導(dǎo)風(fēng)板。
[0010]本實用新型的有益效果是:葉片數(shù)目增加，而與轉(zhuǎn)子連接的葉片數(shù)量則不變，葉片下部的空隙很大，風(fēng)阻增幅極小，葉片升力及風(fēng)力利用率大幅提高，應(yīng)用前景十分可觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是第一種實施例的主視圖；
[0012]圖2是第一種實施例的部件導(dǎo)風(fēng)板的放大主視圖；
[0013]圖3是第一種實施例的部件導(dǎo)風(fēng)板的放大左視圖；
[0014]圖4是第一種實施例的部件導(dǎo)風(fēng)板的放大俯視圖；
[0015]圖5是第二種實施例的局部主視圖；
[0016]圖6是第三種實施例的局部主視圖；
[0017]圖7是第四種實施例的局部主視圖。
[0018]圖中可見:桿塔I，轉(zhuǎn)子2，定子3，葉片4，支撐架5，導(dǎo)風(fēng)板6，平面?zhèn)?，凸面?zhèn)??！揪唧w實施方式】
[0019]本實用新型總的構(gòu)思是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各個葉片之間通過支撐架安裝與葉片截面相似的導(dǎo)風(fēng)板，在葉片風(fēng)阻增加極小的前提下大幅增加葉片的捕風(fēng)面積。下面圍繞這一構(gòu)思介紹四種實施例。
[0020]第一種實施例:如圖1所示，這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)和現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)相似，也是由桿塔1、轉(zhuǎn)子2、定子3，葉片4等部件構(gòu)成，所不同的是:葉片4的中部設(shè)有支撐架5，支撐架5的形式很多，圖1表示的是一圈環(huán)狀支撐架5，支撐架5可以用鋼筋或鋁合金管制成，也可以采用重量小強(qiáng)度高的玻璃鋼管。圖中有三支均布的葉片4，是目前最常見的結(jié)構(gòu)形式。兩個葉片4之間的支撐架5的兩端均固定在葉片中部，當(dāng)然支撐架5也可以是一個整體串聯(lián)在三支葉片4上，以合理的結(jié)構(gòu)安裝支撐架5可以增加葉片4的穩(wěn)定性，甚至可適當(dāng)降低葉片的用料和自重。支撐架5上裝有導(dǎo)風(fēng)板6，結(jié)合圖2圖3圖4可見:導(dǎo)風(fēng)板6的截面是與葉片的截面相似的“機(jī)翼形”，即一側(cè)為平面?zhèn)?，另一側(cè)為凸面?zhèn)?。導(dǎo)風(fēng)板6的安裝方向與葉片4 一致，所以導(dǎo)風(fēng)板6與氣流摩擦而產(chǎn)生的升力方向與葉片4與氣流摩擦產(chǎn)生的升力方向相一致。圖中所示的兩支葉片4之間的支撐架5上裝有三片導(dǎo)風(fēng)板6。導(dǎo)風(fēng)板沿支撐環(huán)圓周的徑向長度:葉片長度< 1: 40。對于長度40米的葉片來說，這種導(dǎo)風(fēng)板的長度在I米以上。顯然，導(dǎo)風(fēng)板6與風(fēng)力機(jī)的軸心距離可以很遠(yuǎn)，與兩側(cè)的葉片之間也具有很大的空間，所以，在現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速之下，增加導(dǎo)風(fēng)板6以后的風(fēng)阻增加極小，而導(dǎo)風(fēng)板6所帶來升力卻大幅增加，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作效率顯著提高。
[0021]第二種實施例:如圖5所示，這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)也是由桿塔1、轉(zhuǎn)子2、定子3，葉片4等部件構(gòu)成，葉片4有三支，葉片4的中部設(shè)有兩圈環(huán)狀支撐架5，在每兩支葉片4之間，夕卜圈支撐架上裝有兩片導(dǎo)風(fēng)板6，內(nèi)圈支撐架5中間上裝有一片導(dǎo)風(fēng)板6。導(dǎo)風(fēng)板長度:葉片長度<1: 40。這種結(jié)構(gòu)使導(dǎo)風(fēng)板6相互錯開，通風(fēng)性能更好，風(fēng)阻更小，而升力的增加幅度仍然很大。
[0022]第三種實施例:如圖6所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)有三支葉片4，葉片長度40-55米，葉片4中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架5，兩支葉片4之間，外圈支撐架5上裝有兩片徑向長度1-2米的導(dǎo)風(fēng)板6，內(nèi)外兩圈支撐架5的中間裝有一片徑向長度20-25米的導(dǎo)風(fēng)板6。
[0023]這種結(jié)構(gòu)，長短導(dǎo)風(fēng)板相結(jié)合，捕風(fēng)面積更大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作性能更加改善。[0024]第四種實施例:如圖7所示，葉片4有三支，葉片長度40-55米，葉片4中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架5，在兩支葉片之間，兩圈支撐架5的中間裝有一片長度相當(dāng)于葉片長度20-35米的導(dǎo)風(fēng)板6。這種較長的導(dǎo)風(fēng)板，特別適于安裝在葉片較長的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，產(chǎn)生升力的葉片面積相當(dāng)于增加了一倍，大量實驗證明，這種結(jié)構(gòu)的效果也非常滿意。
【權(quán)利要求】
1.一種低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括桿塔(I)、葉片(4)、轉(zhuǎn)子(2)、定子(3)，其特征在于:所述葉片(4)中部設(shè)有支撐架(5)，支撐架(5)上裝有導(dǎo)風(fēng)板(6)，導(dǎo)風(fēng)板(6)的截面為機(jī)翼形，即一側(cè)為平面?zhèn)?7)，另一側(cè)為凸面?zhèn)?8)，導(dǎo)風(fēng)板(6)與葉片(4)的安裝方向一致，即導(dǎo)風(fēng)板(6)與氣流摩擦而產(chǎn)生的升力方向與葉片(4)與氣流摩擦產(chǎn)生的升力方向相—致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述葉片(4)有三支，葉片(4)中部裝有一圈環(huán)狀支撐架(5)，兩支葉片(4)之間的支撐架(5)上裝有三片導(dǎo)風(fēng)板(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述葉片(4)有三支，葉片(4)中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架(5)，兩支葉片(4)之間的外圈支撐架(5)上裝有兩片導(dǎo)風(fēng)板(6)，內(nèi)圈支撐架(5)中間上裝有一片導(dǎo)風(fēng)板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述導(dǎo)風(fēng)板(6)的徑向長度:葉片長度≤1: 40。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述葉片(4)有三支，葉片⑷長度40-55米，葉片(4)中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架(5)，兩支葉片(4)之間的外圈支撐架(5)上裝有兩片長度1-2米的導(dǎo)風(fēng)板(6)，內(nèi)外兩圈支撐架(5)的中間裝有一片長度20-25米的導(dǎo)風(fēng)板(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低風(fēng)阻大升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述葉片(4)有三支，葉片⑷長度40-55米，葉片(4)中部裝有兩圈環(huán)狀支撐架(5)，兩支葉片(4)之間的兩圈支撐架(5)的中間裝有一片長度20-35米的導(dǎo)風(fēng)板(6)。
【文檔編號】F03D3/06GK203770022SQ201420177658
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】馬彪, 許啟東, 白明, 王君敏 申請人:美澤風(fēng)電設(shè)備制造(內(nèi)蒙古)有限公司