[发明专利]风涡器及垂直轴风力发电机组

说明书

本发明涉及一种风涡器及垂直轴风力发电机组。该风涡器包括：叶片，弧形薄片结构体，叶片具有相对的外表面和内表面；扰流装置，扰流装置沿叶片的轴向在外表面上螺旋延伸；以及导杆，沿叶片的轴向贯穿叶片，叶片通过导杆可转动设置。本发明通过在叶片的外表面设置扰流装置，使得风涡器在降低叶片的涡激振动效应的同时，也可以增强垂直轴风力发电机组的抗台风效能。

技术领域

本发明涉及涡激振动的抑振技术领域，特别是涉及一种风涡器及垂直轴风力发电机组。

背景技术

在风电领域，超大、特大型机组将会是未来发展趋势，而垂直轴风力发电机组由于其风轮对塔柱的横向剪切力较小，在塔柱承载允许的情况下，垂直轴风力发电机组的风轮相对于水平轴风力发电机组能够做得更高更大，从而提升其发电效率。

风轮包括围绕转轴分布的多个叶片，通过风力推动风轮围绕该转轴转动以带动发电机进行发电。叶片在一定的风速下会产生大幅度的振动，这种现象称为叶片的涡激振动。有些风力发电机组在叶片迎风面增加了涡流发生器，形状类似于飞机机翼上的小块涡流发生器，目的在于减少涡激振动，增加叶片的风能利用效率。但是，功能较单一，例如无法增强风力发电机组的抗台风效能。

发明内容

本发明的目的是提供一种风涡器及垂直轴风力发电机组，该风涡器在降低叶片涡激振动效应的同时，也可以增强垂直轴风力发电机组的抗台风效能。

一方面，本发明实施例提供了一种风涡器，用于垂直轴风力发电机组的发电机，风涡器包括：叶片，弧形薄片结构体，叶片具有相对的外表面和内表面；扰流装置，扰流装置沿叶片的轴向在外表面上螺旋延伸；以及导杆，沿叶片的轴向贯穿叶片，叶片通过导杆可转动设置。

根据本发明实施例的一个方面，扰流装置的横截面包括两两相互连接的第一侧边、第二侧边和第三侧边，扰流装置通过第三侧边连接于叶片的外表面，第一侧边与第三侧边的夹角、第二侧边与第三侧边的夹角均为锐角。

根据本发明实施例的一个方面，第一侧边与第二侧边圆滑过渡连接。

根据本发明实施例的一个方面，扰流装置的横截面包括相互连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，扰流装置通过第三侧边连接于叶片的外表面，第四侧边平行于第三侧边设置，且第四侧边的长度尺寸小于第三侧边的长度尺寸。

根据本发明实施例的一个方面，第一侧边与第二侧边中的至少一者为直线或者内凹的曲线。

根据本发明实施例的一个方面，导杆贯穿叶片本体的部分与叶片的外表面连续分布；扰流装置包括一根条形带或者两根以上的条形带，两根以上的条形带在叶片的外表面上呈预定角度设置或者平行设置。

根据本发明实施例的一个方面，导杆贯穿叶片的部分将叶片分为第一叶片和第二叶片；扰流装置包括两根以上的条形带，第一叶片和第二叶片的外表面均螺旋延伸设置有至少一根条形带，至少一根条形带在导杆的两侧交错设置或者对齐设置。

根据本发明实施例的一个方面，两根以上的条形带分别在第一叶片和第二叶片的外表面上呈预定角度设置或者平行设置。

另一方面，本发明实施例还提供了一种垂直轴风力发电机组，其包括：发电机，发电机的中心轴垂直于水平面设置，发电机的转子外周侧间隔设置有多对安装耳片；如前所述的任一种风涡器，风涡器通过导杆可转动地连接于每对安装耳片之间。

本发明实施例提供的风涡器及垂直轴风力发电机组，通过在叶片的外表面设置扰流装置，使得风涡器在降低叶片的涡激振动效应的同时，也可以增强垂直轴风力发电机组的抗台风效能。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明实施例提供的一种扰流装置的结构示意图；