[发明专利]带短翼片的文丘里管效应的风力机转子

说明书

技术领域：

本发明涉及一种风力发电技术，尤其是涉及一种带短翼片的文丘里管效应 的风力机转子。

背景技术：

从1890年丹麦制造出第一台风力发电站到现在已有一百多年的历史，风 力发电经历了几起几落，其中心问题是：经济上是否有竞争力？胜者方能生存。 因此如何提高风能的利用效率，降低启动风速，开发利用低速风能进行发电等 等，始终是放在风力机行业的永恒课题，不少科技工作者一直坚持不懈的努力， 发现问题进而解决问题。在本发明人的专利申请号为2008102113507的申请文 件中公开了一种文丘里管效应的风力机转子系统，它实质上是一个由复数个可 弯曲条形叶片共同组成的达里厄式(Darrieus)笼型风轮，被水平卧式设置且沿轴 向迎风，其优点已经在所述申请文件中予以详细说明。但是，在其后的研究以 及试验中，发明人发现其存在不足之处：第一，流体力学试验特别是流场烟雾 试验中显示：在该笼型风轮轮廓壁的最大直径处的回转圆环空间有一个环形流 场，其速度高，能量密集，但没有进入笼型风轮中做功，白白的浪费掉；第二， 在低风速条件下，尤其是风速低于2.5米/秒时，转子的启动比较缓慢迟钝，敏 捷性欠缺，对捕捉阵风和微风不够理想。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种可以利用上述被浪费 掉的环形流场内的能量密集的高速风，从而达到既能在较低风速下顺利启动又 能够提高风能的带短翼片的文丘里管效应的风力机转子。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种带短翼片的文丘里管效应的风 力机转子，它包括一个达里厄式(Darrieus)笼型风轮，该笼型风轮是由复数 个可弯曲条形叶片共同组成的一个笼型叶片组，以及该笼型风轮的旋转主轴， 所述风力机转子的旋转主轴和笼型风轮呈水平卧式设置且沿轴向迎风，其特殊 之处于，所述笼型风轮的外缘增设有复数个沿其圆周均布的短翼片。

所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在笼型风轮外缘的抱箍环上。

所述复数个沿其圆周均布的短翼片直接安装在笼型风轮对应的条形叶片 上。

所述笼型风轮主轴上设有支架，所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在 前述支架上。

所述笼型风轮呈V字型轴载面，所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在 前述V字型轴载面尺寸最大的载面外缘上。

所述笼型风轮呈C字型轴载面，所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在 前述V字型轴载面尺寸最大的载面外缘上。

所述笼型风轮呈Φ字型轴载面，所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在 前述Φ字型轴载面尺寸最大的载面外缘上。

所述笼型风轮呈菱形轴载面，所述复数个沿其圆周均布的短翼片安装在前 述菱形轴载面尺寸最大的载面外缘上。

所述短翼片倾角为5～45度。

所述短翼片截面呈流线型。

与现有技术相比，由于采用了本发明提出的带短翼片的文丘里管效应的 风力机转子，充分利用了在该笼型风轮轮廓壁的最大直径处的回转圆环空间的 环形流场能量，使其对笼型风轮中做功，提高了风能利用率；其次能在低风速 条件下，顺利启动转子，提高其敏捷性。本发明以低的成本获取了高的效益， 其力学性能好，结构简单，成本低，具有竞争优势，实际测试表明：风能利用 率可提高23-27％。

附图说明：

图1为本发明实施例带短翼片的呈V字型笼型风轮示意图。

图2为本发明实施例带短翼片的呈C字型笼型风轮示意图。

图3为本发明实施例带短翼片的呈Φ字型笼型风轮示意图。

图4为本发明实施例带短翼片的呈菱形笼型风轮示意图。

图5为本发明实施例笼型风轮主轴上设有支架示意图。

图6(a)、(b)、(c)为一种特殊的文丘里管物理模型示意图。

具体实施方式：