[发明专利]一种改进型水平轴风力机及其使用方法、设计方法

摘要

一种改进型水平轴风力机及其使用方法、设计方法，主要包括提高风力机发电量装置，以及采用浸入边界方法和致动理论耦合的混合式设计方法。随着风力机大型化发展，风轮的叶根附近功率损失越来越明显，通过设计一个可前后移动和分离合并的导流圆盘装置，改变风轮叶根附近流场，达到提高风力机发电功率的作用；面对该装置的气动外形和尺寸是其的关键设计问题，若采用工程方法，存在精度低缺点，若采用传统计算流体力学方法，计算量大，因此，本发明还针对该装置的设计，提出浸入边界法混合致动理论的数值模拟方法，保证了数值模拟计算精度的同时，可以大大提高计算效率。

主权项

1.一种改进型水平轴风力机，其特征在于，包括：塔架(1)、机舱(2)、叶片(3)、轮毂(4)、导流罩(5)和导流圆盘(6)，所述机舱(2)安装在塔架(1)的顶端，所述轮毂(4)安装在机舱(2)的前端，多个叶片(3)均匀地围绕着轮毂(4)分布，所述导流罩(5)安装在轮毂(4)的侧面，所述导流圆盘(6)可伸缩地安装在轮毂(4)的前端；所述轮毂(4)的前端安装有圆盘固定底板(7)，所述圆盘固定底板(7)上依次安装有液压泵(8)、伸缩油缸(9)和伸缩活塞杆(10)，导流圆盘(6)固定在伸缩活塞杆(10)的前端，其中，所述伸缩活塞杆(10)垂直于风轮平面，圆盘固定底板(7)和导流圆盘(6)与风轮平面相平行；所述导流圆盘(6)包括上半圆盘(11)、下半圆盘(12)、旋转机构(13)和支撑杆(14)，所述支撑杆(14)与伸缩活塞杆(10)相垂直地固定在伸缩活塞杆(10)的前端，所述上半圆盘(11)和下半圆盘(12)分别安装在支撑杆(14)的两端，上半圆盘(11)和支撑杆(14)之间、下半圆盘(12)和支撑杆(14)之间均通过旋转机构(13)相连，所述旋转机构(13)用于驱动上半圆盘(11)和下半圆盘(12)的分离和合并；合并状态时，上半圆盘(11)和下半圆盘(12)拼接成一个与风轮平面相平行的圆；分离状态时，上半圆盘(11)和下半圆盘(12)互相平行，均与风轮平面相垂直。