一種新型升阻組合φ-S型垂直軸風力的製造方法
2023-06-02 22:34:46 1
一種新型升阻組合φ-S型垂直軸風力的製造方法
【專利摘要】根據本發明的一個方面，提供了一種升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於包括：一個Φ型升力風力機，設置在所述Φ型升力風力機的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，所述Φ型升力風力機與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機同軸。本發明的有益效果包括，風力機在較低風速下便能啟動，而且不受來流風向的影響，從而提高了垂直軸風力機的風能利用效率，更適合風速較低而且風向不定性較大地區的居民使用。
【專利說明】—種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機，其中螺旋葉片S型阻力風力機和Φ型升力風力機被組合在一起，從而使風力機在低速風速便能夠啟動，且不受來流風向的影響，進而提高了風力機風能利用效率。
【背景技術】
[0002]眾所周知，能源是國民經濟發展的命脈。隨著越來越嚴重的環境汙染問題的出現和化石然料有限儲量減少的雙重危機的日益加深，人類對可再生能源的開發和利用變得無比迫切，在眾多可開發利用的可再生能源(即新能源，主要有風能、太陽能、生物質能、潮汐能等)中，風能以其儲量大、分布廣泛和開發技術相對成熟而成為目前世界能源結構中的一個重要組成部分，歐洲風能協會和國際綠色和平組織於本世紀初就做出大膽預測，預計到2020年全球電力供應的12%將來自風能。
[0003]Φ型升力風力機是典型的升力型垂直軸風力機，上世紀30年度最早出現在法國，其葉片橫截面為翼型，這就使得這種風力機在合適的風速下能有一個較好的風能捕捉能力，因而倍受人們的青睞，但是這種風力機在啟動風速比較大，在較低風速下就比較難啟動，而且當來流風向在某些情況下，風力機就很難啟動，也就是這種風力機對風向的依賴性比較高，這就影響了這種垂直軸風力機在風速較低和風向變化較大地區的使用。
【發明內容】
[0004]傳統的φ型升力風力機啟動風速比較大，在較低風速下就比較難啟動，而且啟動對風向的依賴性也比較大，影響了這種垂直軸風力機在風速較低和風向變化較大地區的使用。為此，本發明通過為升阻組合的方式，降低這種風力機的啟動力矩，從而擴大它的應用範圍。
[0005]根據本發明的一個方面，在垂直軸Φ型升力風力機中央加一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，通過這種方式就把升力型和阻力型風力機結合在一起了，這種結合的優點是當風速較低的時候，中央的S型阻力風力機便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機轉動，而且螺旋葉片S型阻力風力機的啟動不受風向的限制，起到了一個輔助啟動的作用，這樣便解決了現有技術的上述問題；而且，當風速較高時，Φ型風力機便可自主轉動捕捉風能。
[0006]根據本發明的一個方面，提供了一種升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於包括:
[0007]一個Φ型升力風力機，
[0008]設置在所述Φ型升力風力機的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，所述Φ型升力風力機與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機同軸。
[0009]本發明的有益效果包括，風力機在較低風速下便能啟動，而且不受來流風向的影響，從而提高了垂直軸風力機的風能利用效率，更適合風速較低而且風向不定性較大地區的居民使用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是根據本發明的一個實施例的新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機的總體示意圖。
[0011]圖2是圖1所示實施例的新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機的俯視圖。
[0012]圖3是圖1所示實施例的新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的前視圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]I: φ型風力機2:S型風力機
[0015]3:塔架4:底座。
【具體實施方式】
[0016]參見圖1，根據本發明的一個實施例的一種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機包括在傳統的Φ型升力風力機(I)的中央加置一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)。所述Φ型升力風力機(I)與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)同軸。
[0017]所述的Φ型升力風力機(I)具有翼型葉片，該翼型葉片為翼型沿著拋物線拉伸而成。
[0018]例如，在本發明的一個實施例中，螺旋葉片S型阻力風力機(2)的高度為1.48m，旋轉直徑為0.66m，螺旋角度為 180°，Φ型升力風力機(I)的旋轉直徑為2.64m。
[0019]參見圖2，根據本發明的一個實施例的一種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的中央S型阻力風力機(2)的旋轉直徑約為Φ型升力風力機(I)的最大旋轉直徑的四分之一。在一個具體實施例中，Φ型升力風力機(2)有三個葉片，以使風力機具有好的風能捕捉能力。
[0020]在圖1和3所示的實施例除了 Φ型升力風力機(I)和螺旋葉片S型阻力風力機
(2)，還包括塔架(3)和底座(4)。
[0021]在風速較低的時候，中央的S型阻力風力機(2)便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機(I)轉動，這就解決了傳統Φ型風力機低風速難以啟動的問題；而且螺旋葉片S型阻力風力機(2)的啟動不受風向的限制，起到了一個輔助啟動的作用，從而使本發明的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的啟動不受風向的限制；當風速較高的時候Φ型升力風力機(I)便可自主轉動捕捉風能，因此這種新型升阻組合φ-s型垂直軸風力機應用範圍比較廣。
【權利要求】
1.一種升阻組合φ-s型垂直軸風力機，其特徵在於包括: 一個Φ型升力風力機(1)， 設置在所述Φ型升力風力機(I)的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)，所述Φ型升力風力機(I)與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)同軸。
2.根據權利要求1所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於所述S型阻力風力機(2)具有螺旋形葉片。
3.根據權利要求1所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於所述Φ型升力風力機(I)包括翼型葉片，該翼型葉片為翼型沿著拋物線拉伸而成。
4.根據權利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於 S型阻力風力機(2)的旋轉直徑約為Φ型升力風力機(I)的最大旋轉直徑的四分之一。
5.根據權利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於進一步包括: 塔架(3)， 底座(4)。
6.根據權利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特徵在於 在風速較低的時候，中央的S型阻力風力機(2)便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機(I)轉動，S型阻力風力機2從而起了一個輔助啟動的作用，而所述升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的啟動不受風向的限制； 當風速較高的時候Φ型風力機(I)可自主轉動捕捉風能。
【文檔編號】F03D3/00GK103670912SQ201210335395
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優先權日:2012年9月11日
【發明者】劉沛清, 任水利, 張純, 屈秋林, 郭昊 申請人:北京航空航天大學