[实用新型]一种具有主副阻力型叶片的垂直轴风力机风叶组

说明书

本实用新型公开了一种具有主副阻力型叶片的垂直轴风力机风叶组，包括风轮支架和风叶组件；风轮支架上设有多组风叶组件，多组风叶组件绕风轮支架的转动中心线呈中心对称的间隔排布；风叶组件包括主风叶和副风叶，主风叶和副风叶均为阻力型叶片，副风叶位于主风叶沿风叶组件转动方向的一侧，副风叶的外形体积小于主风叶的外形体积，副风叶与主风叶之间具有间隔，副风叶的翼弦线与主风叶的翼弦线形成夹角α，夹角α的开口朝向远离风轮支架转动中心线的一侧，夹角α的角度为30度≤α≤60度。本方案中的风叶组件可以提高对风能的梯级利用，有效提高对风能的利用效率，实现低风速启动。

技术领域

本实用新型涉及垂直轴风力发电机技术领域，尤其是涉及一种具有主副阻力型叶片的垂直轴风力机风叶组。

背景技术

风力发电是一种环保的能源获得方式，目前应用越来越广泛，风力发电机根据主轴安装方位分为水平轴和垂直轴，目前风力发电机结构普遍是水平轴风力发电机，水平轴风力发电机受风向变化影响较大，一般要加装风轮转向装置才能适应风向变化，使其机械结构复杂，不适合在都市和社区中使用，而且还会危害鸟类的生存环境。

垂直轴风力发电机结构相对简单，无风向性要求能接受来自任何方向的来流风，不需要繁杂的偏航装置和变桨系统，但目前垂直轴风力发电机的应用并不广泛。因其启动风速较高，在低风速地区，风速小、风的动能小，风叶在风的作用下捩转慢，很难达到高的捩转速度，难以从提高转速上来获取更多的能量，由于风叶是风力发电机的最核心部件，因此有必要对现有垂直轴风力发电机风叶组件进行改进，以使得垂直轴风力发电机能够进行低风速启动。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种具有主副阻力型叶片的垂直轴风力机风叶组，以解决现有垂直轴风力机风叶组难以实现低风速启动，对风能利用效率低的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种具有主副阻力型叶片的垂直轴风力机风叶组，其特征在于，包括风轮支架和风叶组件；

所述风轮支架上设有多组所述风叶组件，多组所述风叶组件绕所述风轮支架的转动中心线呈中心对称的间隔排布；

所述风叶组件包括主风叶和副风叶，所述主风叶和所述副风叶均为阻力型叶片，所述副风叶位于所述主风叶沿所述风叶组件转动方向的一侧，所述副风叶的外形体积小于所述主风叶的外形体积，所述副风叶与所述主风叶之间具有间隔，所述副风叶的翼弦线与所述主风叶的翼弦线形成夹角α，所述夹角α的开口朝向远离所述风轮支架转动中心线的一侧，所述夹角α的角度为30度≤α≤60度。

优选地，所述副风叶的翼弦线的长度与所述主风叶的翼弦线的长度比值为1:1.5。

优选地，所述主风叶和副风叶的横截面翼型均为具有流线形状的海豚型，所述主风叶和副风叶的远离所述风轮支架转动中心线的一端为风叶的前缘，靠近所述风轮支架转动中心线的一端为风叶的后缘，所述风叶的前缘收缩变细形成海豚尾部，所述风叶的后缘逐步增厚形成海豚头部，所述风叶的厚度方向的一侧表面为吸力面，另一侧表面为压力面，所述吸力面向外凸出形成海豚腹部，所述压力面向内凹陷形成海豚背部；

沿所述风叶的周向，所述吸力面与所述后缘接合，所述后缘与所述压力面接合，所述压力面与所述前缘接合，所述前缘与所述吸力面接合；

以前缘点到后缘点的连线为翼弦，以吸力面垂直于所述翼弦的方向为竖直方向，所述风叶在竖直方向上的厚度最大处在所述后缘。

优选地，所述风轮支架包括主体部和设于所述主体部上的多组风叶支撑臂，多组所述风叶支撑臂与多组所述风叶组件一一对应，每组所述风叶支撑臂包括主叶臂和副叶臂，所述主叶臂与所述主体部固定相连且所述主叶臂的长度中心线与所述风轮支架的转动中心线垂直，所述副叶臂与所述主叶臂固定相连；所述主风叶安装在所述主叶臂上，所述副风叶安装在所述副叶臂上。