[发明专利]一种带蜗牛螺旋形叶片的水平轴潮流能水轮机

权利要求书

1.一种带蜗牛螺旋形叶片的水平轴潮流能水轮机，包括主轴(3)、机箱(5)、推力轴承(6)、联轴器(7)、发电机(8)、机架(9)、底座(10)、导水锥(11)，所述机箱(5)下方分别以机架(9)和底座(10)支撑；其特征在于，还包括呈二维蜗牛螺旋线形状的蜗牛螺旋形叶片(1)、浸入水潮流中的类锥形轮毂(2)、密封罩(4)；所述发电机(8)通过联轴器(7)及主轴(3)与类锥形轮毂(2)联接，在主轴(3)与类锥形轮毂(2)连接处设置密封罩(4)，在类锥形轮毂(2)后侧的机箱(5)尾部设置导水锥(11)，所述蜗牛螺旋形叶片(1)通过推力轴承(6)以沿类锥形轮毂(2)的轴向渐变拉伸形成空间扭曲形状均匀分布设置在类锥形轮毂(2)的外周上；所述蜗牛螺旋形叶片(1)在类锥形轮毂(2)外周上的不同轴向距离下的截面翼型曲线上关键点的坐标以如下方式表示，X和Y分别代表蜗牛螺旋形叶片(1)截面翼型曲线上关键点的空间坐标值，距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向55cm处的参数参见表1：

表1

序号XY序号XY11.477-1.641114.333-1.03221.806-2.005123.665-0.31032.134-2.370133.3320.05242.462-2.735143.999-0.67252.791-3.099154.669-1.39263.119-3.464166.357-3.18173.447-3.828175.679-2.46883.776-4.193186.018-2.82594.104-4.557195.005-1.751104.432-4.922205.342-2.110

拟合后的两条曲线方程分别为：

蜗牛螺旋形叶片(1)的左弦：y＝-0.0004x³+0.0017x²-1.1137x+0.0019；

蜗牛螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.0003x²+0.0053x²-1.1312x+3.7535；

距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向110cm处的参数参见表2：

表2

序号XY序号XY1-2.0305.097110.5094.8482-1.9416.195120.6235.9253-1.8567.294130.7367.0024-1.7768.393140.8498.0805-1.7019.492150.9629.1576-1.62910.591161.07610.2347-1.56311.691171.18911.3118-1.49912.791181.30212.3899-1.44013.891191.41513.46610-1.38414.991201.52914.543

拟合后的两条曲线方程分别为：

蜗牛螺旋形叶片(1)的

y＝1.9181x⁴+16.8669x³+58.897x²+106.7179x+87.5546；

蜗牛螺旋形叶片(1)的右弦：

y＝-0.0179x⁴+0.0697x³-0.0974x²+9.5705x-0.0093；

距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向165cm处的参数参见表3：

表3

拟合后的两条曲线方程分别为：

蜗牛螺旋形叶片(1)的左弦：y＝-0.0001x³-0.0055x²+0.7311x-3.1187；

蜗牛螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.7265x-0.0001；

距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向220cm处的参数参见表4:

表4

序号XY序号XY123.241-4.9401124.393-1.539228.405-6.0381229.830-2.255333.570-7.1361335.270-2.938438.735-8.2331440.714-3.599543.899-9.3311546.159-4.242649.064-10.4291651.607-4.873754.228-11.5271757.055-5.494859.393-12.6241862.504-6.107964.558-13.7221967.953-6.7151069.722-14.8202073.404-7.318

拟合后的两条曲线方程分别为：

蜗牛螺旋形叶片(1)的左弦：y＝-0.2124x-0.0016；

蜗牛螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.0016x²-0.1885x+2.3153；

距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向275cm处的参数参见表5：

表5

拟合后的两条曲线方程分别为：

蜗牛螺旋形叶片(1)的左弦：y＝-0.0014x²-1.4628x-2.5356；

蜗牛螺旋形叶片(1)的右弦：y＝-1.7319x+0.0005。