CN100578014C

CN100578014C - 螺旋桨和水平轴风力涡轮机

Info

Publication number: CN100578014C
Application number: CN200580047377A
Authority: CN
Inventors: 铃木政彦
Original assignee: FJC KK; Global Energy Co Ltd
Current assignee: Global Energy Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2025-11-11
Also published as: CN101124401A; JP2006152957A; JP4740580B2

Abstract

一种螺旋桨，其中水平轴风车的螺旋桨叶片(3)的顶端部分沿螺旋桨叶片(3)的前部方向倾斜，以形成倾斜部分(3c)。倾斜部分(3c)的倾斜角相对于螺旋桨叶片(3)的纵向方向设置在25度至50度的范围内。

Description

螺旋桨和水平轴风车

技术领域

本发明涉及螺旋桨和水平轴风力涡轮机，特别是涉及一种螺旋桨，其中倾斜部分被形成为使得风力涡轮机的螺旋桨叶片的远端部分朝着螺旋桨叶片的前表面倾斜，本发明还涉及使用该螺旋桨的水平轴风力涡轮机。

背景技术

在过去，水平轴螺旋桨涡轮机已经用作风力发电机的风力涡轮机。已经使用了螺旋桨叶片长度为大约10m至50m的较大螺旋桨风力涡轮机，且叶片远端变窄的螺旋桨涡轮机由于旋转效率高而成为使用的主流。为此其原因是较长螺旋桨叶片的远端的转速自然高于近端的转速。因此，认为当螺旋桨叶片的远端的弦长度增加时空气的阻力将增加，且转速将减小。惯用的螺旋桨也使得由螺旋桨接收的风沿离心方向逸出，并产生重大的损失。

发明内容

风力涡轮机的旋转效率由螺旋桨的风接收表面面积来确定。例如，具有相同三角形形状的两组螺旋桨叶片，其中一组具有在近端的增加的弦长，而另一组具有在远端的增加的弦长，它们显示出虽然风力涡轮机的风接收表面面积相等，但是增加远端弦长的螺旋桨叶片具有增加的轴向力矩和减少的转速。

本发明的目的是提供一种螺旋桨，其中风力效率的增加是通过使螺旋桨叶片的远端部分朝着前表面倾斜以形成倾斜部分，并使得与该倾斜部分接触的风集中成朝向旋转中心；本发明的目的是还提供一种使用该螺旋桨的水平轴风力涡轮机。本发明的详细说明如下。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的螺旋桨的正视图；

图2是表示图1中所示的螺旋桨的平面图；

图3是沿图1中的线A-A的剖视图；

图4是沿图1中的线B-B的剖视图；

图5是沿图1中的线C-C的剖视图；

图6是沿图1中的线D-D的剖视图；

图7是沿图1中的线E-E的剖视图；

图8是沿图1中的线F-F的剖视图；

图9是表示图1中所示的一个螺旋桨叶片的左侧视图；

图10是表示本发明实施例2的螺旋桨的正视图；

图11是表示本发明实施例3的螺旋桨的侧视图；

图12是表示图11中所示的螺旋桨的平面图；

图13是表示本发明的水平轴风力涡轮机的侧视图；

图14是表示图13中所示的水平轴风力涡轮机的正视图；

图15是表示本发明的水平轴风力涡轮机的实施例2的平面图；

图16是表示图15中所示的水平轴风力涡轮机的正视图；

图17是表示本发明实施例4的螺旋桨的正视图；

图18是表示图17中所示的一个螺旋桨叶片的侧视图；

图19是表示图17中所示的一个螺旋桨叶片的平面图；

图20是沿图18中的线A-A的剖视图；

图21是沿图18中的线B-B的剖视图；以及

图22是用于说明螺旋桨的侧视图。

具体实施方式

倾斜部分被形成为使得螺旋桨叶片的风接收部分的远端部分朝着前表面倾斜。螺旋桨叶片的远边缘被形成为具有大的弦长，以便增大风接收效率。

实施例1

下面将参考附图介绍本发明的实施例。图1是表示本发明的螺旋桨的正视图，图2是表示图1中所示的螺旋桨的平面图。在图1中，提供了螺旋桨1，其中三个螺旋桨叶片3等间距地沿径向方向布置在轮毂2的前表面上。附图标记4表示螺旋桨轴。轮毂2可具有任意形状。

图中的螺旋桨叶片3被设计成使得基部部分3a通过螺栓紧固在轮毂2的后表面上，但是也可以采用任意其它固定装置，例如通过螺钉而紧固在轴部分2的周边表面上。

螺旋桨叶片3是三维的，且如图1中所示，基部部分3a在前部具有狭窄杆形状，且它的远端部分变宽，以便形成风接收部分3b。风接收部分3b被设计成具有较大的远侧边缘部分和较大的后部区域。

如图2中所示，螺旋桨叶片3的远端朝着前部倾斜，以便形成倾斜部分3c。图1中的附图标记3d表示倾斜部分3c的近端部分的边界线，且近端边界线3d设置为圆弧形，该圆弧在螺旋桨叶片3的旋转过程中沿着旋转轨迹(T)。

因此，在螺旋桨叶片3的旋转过程中，倾斜部分3c的近端部分的空气阻力减小。

倾斜部分3c的长度例如为螺旋桨叶片的长度的大约5％至20％，且相对于螺旋桨叶片3的平直部分其倾斜角在中心处是在15度至50度的范围内，优选是在40度至45度的范围内。风接收部分3b的最大弦长设置为螺旋桨叶片3的旋转直径的大约14％，并可以设置在13％至25％的范围内。

图3是沿图1中的线A-A的剖视图；图4是沿图1中的线B-B的剖视图；而图5是沿图1中的线C-C的剖视图。

风接收部分3b被设计成使得风接收部分3b的前表面相对于轮毂2的旋转方向逐渐倾斜，且该倾斜从螺旋桨叶片3的基部部分3a发展至远端部分。

在该结构中，风接收部分3b的后端区域(图中的左部分)越靠近螺旋桨叶片3的远端区域的前面，这些后端区域沿前表面方向位移越大。

图6是图1中的倾斜部分3c沿线D-D的剖视图；图7是沿图1中的线E-E的剖视图；而图8是沿图1中的线F-F的剖视图。叶片越靠近倾斜部分3c的远端部分，叶片朝向前越凸出，且前表面朝向后边缘(到图中的左侧)离前边缘(到图中的右侧)越远，这些表面朝向后面越倾斜。

在图1和2中，当风从前部方向施加时，与风接触的表面面积在沿线A-A的部分中是宽的，且由箭头A表示的风沿螺旋桨叶片3的前表面流动到左方，并在螺旋桨叶片3上产生沿箭头a方向的压力，如图3中所示。

在沿线B-B的部分中，与风接触的表面面积比在沿线A-A的部分中更小，因为由箭头A表示的风沿螺旋桨叶片3的前表面流动到左方，且前表面具有大的向后倾斜角，因此风快速经过，并在螺旋桨叶片3上产生沿箭头b方向的压力，如图4中所示。

在沿线C-C的部分中，与风接触的表面面积比在沿线B-B的部分中更小，因为由箭头A表示的风沿螺旋桨叶片3的前表面流动到左方，且前表面具有大的向后倾斜角，因此风快速经过，并在螺旋桨叶片3上产生沿箭头c方向的压力，如图5中所示。基部部分3a遇到风阻力，但是并不阻碍螺旋桨叶片3的旋转，因为基部部分3a的表面面积小。

在图9中，与在点P和Q之间的倾斜表面接触的风朝向点Q偏转。风从点O至点Q所花费的时间与风从点P至点Q所花费的时间相同，因此，风从点P至点Q的速度高于风从点O至点Q的速度。

因此，在图9中，与倾斜部分3c的前部倾斜表面接触的风以一定角度高速通向近端边界线3d，并与越过图4和5中所示的风接收部分3b的前表面向后流动到左方的风汇合，从而增加了空气密度和风压，并通向螺旋桨叶片3的后面。

具体地说，尽管由于风在倾斜部分3c中停滞而引起的阻力损失在图1中显现较大，但是与倾斜部分3c接触的风以高速通过，如图1中箭头A1所示。因此，不仅在倾斜部分3c处没有风阻力，而且使得围绕从图1中的线B-B的螺旋桨叶片3的基部部分3a的风以高速通过。

当在前表面处风速增大时，在倾斜部分3c的前表面处产生负压。因此，产生风集中效果，从而使得正常压力的风从其它部分附加集中在倾斜表面3c的前表面处，且在相同风速和相同时间内，比其它区域有更多的风接触倾斜部分3c。

当在惯用的螺旋桨叶片中基部部分较宽时，风的流动将在螺旋桨叶片旋转时受到抑制，负载置于螺旋桨叶片上，且旋转效率受到风流向螺旋桨叶片的狭窄远端的不利影响。

相反，在本发明中具有围绕螺旋桨叶片3的基部部分3a的良好气流特性，离心部分较宽，通过倾斜部分3c收集空气，且风以高速引向风接收部分3b。因此，保证有良好的风恢复特性，且在螺旋桨叶片3的离心部分处获得大量风力。因此，轴向转矩通过杠杆原理而增大。

因此，在不加长叶片的情况下增加了风力涡轮机的效率，并获得有关螺旋桨叶片3的刚性、风力涡轮机的高度和其它因素的优点。如图2中所示，螺旋桨叶片3的形状使得沿旋转方向的相对表面面积较小，且横截面产生升力(lift)。因此，当螺旋桨1开始旋转时产生旋转升力。

在此情况下，如前所述，空气密度降低，且在图9的倾斜部分3c的前表面处从点P至点Q的风速大于在点O和点Q之间的风速时将产生负压。因此，正常压力的风从其它部分快速运动至倾斜部分3c的前表面，从而产生比在其它部分中与更高速度的风接触时相同的效果，且每单位时间的空气密度增加。因此，沿旋转方向推动螺旋桨叶片3的总风压增加。

具体地说，虽然倾斜部分3c显现为使得风停滞，但是风速实际上增加，因此风快速通过，且与其它部分相比，相应更大量的风与倾斜部分3c接触。因此获得高的风接收效率。在这方面，优选是较长距离，由于当点P和Q比O和Q离开更远时，风速比从点O至点Q经过的风速更高。但是，由于当只有采用逐渐倾斜角和较长距离时风将消散，因此最佳倾斜角在45度内。

在图1中，与倾斜部分3c的前表面接触的风绕倾斜部分3c的近端部分高速向后通过将帮助风使得螺旋桨叶片3沿旋转方向旋转。

具体地说，在图4中，从点T至点R通过的风速大于从点S至点R通过的风速。因此，作用在倾斜部分3c的前表面上的风压沿旋转方向推动螺旋桨叶片3。

当惯用的螺旋桨的转速与本发明的螺旋桨1的转速比较时，在本发明的螺旋桨1中倾斜部分3c以这种方式形成于螺旋桨叶片3的远端部分处，转速有明显差异，即惯用的螺旋桨的转速为210rpm，而本发明的螺旋桨的转速为405rpm。

实施例2

图10是表示螺旋桨叶片3的实施例2的正视图。相同附图标记用于表示与前述实施例中相同的部分，且不再对这些部分进一步说明。

实施例2中的风接收部分3b的最大宽度被设置为螺旋桨直径的20％。但最大宽度可增加到螺旋桨直径的25％。基部部分3a的前表面的宽度被设置为等于或小于该最大宽度的1/3。风接收部分3b的横截面基本与实施例1相同。

实施例3

图11是表示螺旋桨叶片3的实施例3的侧视图；而图12是它的平面图。相同附图标记用于表示与前述实施例相同的部分，且不再对该部分进一步说明。

该螺旋桨叶片3被设计成使得远端部分的弦长大，基部部分窄。基部部分的宽度优选是在最大弦长的26％至40％的范围内。螺旋桨叶片3的基部部分3a窄，并因此在旋转过程中获得环绕轴线的优良气流排出特性。

在图11中，螺旋桨叶片3的固定部分1a以直角固定在螺旋桨轴4上。螺旋桨1的纵向中心线(E)相对于与固定部分1a的后表面垂直的垂直纵向中心线(C)向后倾斜4度至6度。该倾斜表面使得到达风接收部分3b的前表面的风朝向螺旋桨叶片3的远端加速。

在图11中，螺旋桨叶片3的倾斜部分3c被设计成使得它的中心部分相对于前述纵向中心线(E)向前倾斜25度至45度。该倾斜使得倾斜部分3c的风接收表面面积增加至垂直表面的表面面积的大约1.4倍。当倾斜角为25度或更小时，沿倾斜表面的加速度量小。当角度超过45度时，加速度量再减小，因为流动接近笔直进行。

在图12中，前表面被设置为相对于参考线(F)的负迎角(attack)(G)为6度至15度，该参考线(F)在风接收部分3b的远侧边缘处平行于固定部分1a的后表面。具体地说，伴随螺旋桨1旋转时的风压并不直接以负迎角(G)施加，且到达旋转螺旋桨叶片3的风并不直接以负迎角(G)作用，而是沿负迎角(G)围绕和通向后面。

在图11中，因为风接收部分3b的前表面整个向后倾斜，因此当风由螺旋桨1的前表面接收时，风从近端部分朝向图中的点P运行。这样的原因是风沿最小阻力的方向运行。

在由箭头A表示并与图11中倾斜部分3c接触的风中，风从点O到达点P所花费的时间与空气从点Q流向点P所花费的时间相同，因此，空气从点Q流向点P的速度大于风从点O到达点P的速度。当速度增加时空气密度降低，且相对于周围空气产生负压。当产生负压时，处于正常压力的周围空气快速流入。

因此，在倾斜表面处在倾斜部分3c的前面产生效果，因而在相同时间周期内，比其它部分更大量的风被局部吸引。具体地说，在相同条件下与螺旋桨叶片3的风接收部分3b的前表面接触的风由于螺旋桨叶片3的三维形状而局部集中，且因为较强风力作用在图11中的点P部分上，因此螺旋桨1的旋转效率增加。

如图12中所示，风从点R到达点S所花费的时间与空气从点T流向点S所花费的时间相同，因而，空气从点T流向点S的速度大于风从点R到达点S的速度。因此，侧向流动并与风接收部分3b接触的空气比留在周围区域中并与螺旋桨叶片3的风接收部分3b接触的风更快，于是，大量的风吸引至风接收部分3b的前表面。

因此，即使当由箭头A表示的风速小于4m/s，风也在与螺旋桨1接触时加速。特别是倾斜部分3c具有宽的形状，其中弦长为螺旋桨1的旋转直径的26％至40％。因此，在设定时间内大量的风进行接触，并根据杠杆原理产生大轴向转矩。

由此，该螺旋桨1具有局部集中大量风的效果，因为在螺旋桨叶片3的远端部分形成倾斜部分3c。

通过使螺旋桨叶片3加宽成使得它的远端的弦长为旋转直径的26％至40％，风集中的区域具有比其它部分更大的表面面积，且风与螺旋桨1的旋转的离心部分接触。因此，能够有效利用杠杆原理，且即使由较弱的风也能够获得较大轴向转矩。风接收部分3b的前表面相对于螺旋桨叶片3的基部部分3a在朝向远端部分处也处于负迎角(G)，因此获得风集中效果，其中与风接收部分3b接触的风加速以通向旋转的后方。

而且，从螺旋桨叶片3的基部部分至远端部分整个朝向后倾斜，将使与风接收部分3b接触的风加速和朝向远端集中，并增加在螺旋桨1的离心部分处的旋转力。

图13是表示水平轴风力涡轮机5的实施例2的右侧视图，其中螺旋桨1装配至风力涡轮机中，且图的左侧是前部。图14是表示水平轴风力涡轮机的正视图。相同附图标记用于表示与前述相同的部分，并将不再对这些部分进一步说明。

在水平轴风力涡轮机5中，机架7被安装成能够在支柱6的顶部枢转。

机架7被设计成使得支柱6的枢轴点后面的部分比枢轴点前面的部分更长。方向舵8也被垂直地安装在机架7的后部部分的顶部和底部。

图中未示出的水平轴(螺旋桨轴)由机架7内部的轴承水平支承。螺旋桨1固定在水平轴的后端部分上。附图标记7表示后盖。

通过将发电机连接到水平轴(未示出)的远端部分以及在水平轴和发电机之间提供传动装置、制动器、离合器、自动控制装置、速度传感器、风速仪和其它部件，可将风力发电机设立在机架内。

当由风造成螺旋桨1旋转时，螺旋桨叶片3的倾斜部分3c接收大量的风。因此，当风的方向变化时，螺旋桨1的位置将非常敏感地进行校正，且螺旋桨1总是位于下风向。当有横向风时，方向舵8提供了对风向的快速响应。

当螺旋桨1位于机架7的下风向时，螺旋桨叶片3在旋转过程中暂时位于支柱6的后面。但是，如图14中所示，在螺旋桨叶片3的离心部分处的宽的倾斜部分3c在旋转过程中处于离心部分，因此具有比基部部分3a更高的转速，因此只有很短时间在支柱6后面。

因为螺旋桨1与支柱6分离，围绕支柱6流动的风与宽的风接收部分3b和倾斜部分3c接触。因此，对旋转效率没有不利影响，且通过非常敏感地响应风向变化的能力而产生的较高旋转效率具有补偿效果。

图15是水平轴风力涡轮机的实施例3的平面图，图16是它的正视图。相同附图标记用于表示与这些前述相同的部分，且不再对这些部分进一步说明。

在水平轴风力涡轮机5中，机架7被安装成能够在支柱6的顶部枢转。绕支柱6枢转的中心设置在机架7中，并尽可能靠近离机架7远端部分的机架7长度的20％至40％的位置处。

发电机(未示出)布置在机架7内部，与发电机连接的螺旋桨轴4水平布置，且螺旋桨轴4的后部部分向外凸出至机架7后部。存储器、各种类型的传感器、自动控制装置和其它必要机械元件(未示出)装入机架7内部。如图所示，螺旋桨1安装在螺旋桨轴4上。尽管图中未示出，从轮毂2后面装配后盖。

图中表示了三个螺旋桨叶片3，但是并不局限于该数目。螺旋桨叶片3设计成使得远端部分的弦长比基部部分更宽。远端部分的弦长例如设置在旋转直径的20％至45％的范围内。

螺旋桨叶片3的远端部分具有形成在其中的倾斜部分3c，该倾斜部分3c向前倾斜30度至45度。

多对上部和下部支承叶片9以径向方式布置在机架7的前表面的左侧和右侧部分处，且在左侧和右侧上的方向舵8布置在支承叶片9的远端部分上，且离机架7等间距。

在平面图中，支承叶片9被设计成在平面中远端部分处比在基部处更窄，且当从前面看时，远端部分的板的厚度比基部部分更小。在剖视图中，前部部分厚且朝向后部厚度减小。在这种情况下，下部支承叶片9设计成在上表面前部比下表面凸出更大程度，且上部支承叶片9设计成在下表面前部比上表面凸出更大程度。因此，在上部和下部支承叶片9之间流过的风比在上部和下部支承叶片9的上表面和下表面上方流过的风更快。

方向舵8的上部部分和下部部分向内弯曲。该弯曲被设计成沿着预定距离的圆弧，这样方向舵8不会进入螺旋桨叶片3的远端表面的旋转轨迹。

方向舵8还被设计成向外打开，这样前后线(S)相对于机架7的纵向中心线(L)成10度至17度的角度。

当风如图15中箭头A所示吹动时，螺旋桨1并不旋转。但是，因为由箭头A表示的风在方向舵8上接触和推动，因此机架7围绕作为枢轴点的支柱6进行枢转，且螺旋桨1旋转，因此自动定位在下风向。

在图15中，当风如箭头B所示吹动时，螺旋桨1并不旋转。但是，因为由箭头B表示的风与方向舵8接触，机架7绕作为枢轴点的支柱6进行枢转，且螺旋桨1进行旋转，因此自动定位在下风向。因为方向舵8以这种方式向外开口，使得前后线(S)相对于机架7的纵向中心线(L)成10度至17度的角度，因此方向舵8非常敏感地响应来自任意方向的风。

在图15中，当由箭头C表示的风从前面吹来时，由箭头C表示的风经过方向舵8的左侧和右侧。

在此情况下，左侧和右侧方向舵8外部经过的风在全部方向舵8的后部部分的外侧上推动，但是左侧和右侧很好地平衡，因此螺旋桨1面向风并高效旋转。

当风向甚至稍微变化时，相对于方向舵8的左侧或右侧的风强度变化。因此，平衡被打破，机架7通过来自强风的压力而枢转，且螺旋桨1变化方位以便面向风。

在图15中，从左侧和右侧方向舵8之间的空间逸出的风由方向舵8引导并通过。在此情况下，尽管在相对的左侧和右侧方向舵8之间的进口空间较窄，但是有较宽开口的出口，因此当风向后逸出时气流将在方向舵8的后部部分内侧发散，且空气密度降低。

气流在方向舵8的后部部分外侧被压缩。因此，经过方向舵8的内部的气流比外部气流更快。大量这样加速的气流恰好与螺旋桨叶片3的倾斜部分3c接触并有利于转速。当在方向舵8的后部部分内侧的空气压力降低时，来自其它位置的气流从上方和下方快速进入低压区域，在给定时间中的风流动速率增加，且螺旋桨1的旋转效率增加。

当螺旋桨1布置在机架7的后部部分处时，随着螺旋桨1的旋转，该螺旋桨1受到在机架7的前表面上的、沿旋转方向的空气阻力，且惯用的机架7朝着阻力低的方向枢转。因此，机架7反向枢转，且有时指向与风相反的方向。

但是，在本发明中，由于左侧和右侧方向舵8的后部部分倾斜成如前述的向外开口，因此由方向舵8的前表面接收的风将从左侧和右侧限制枢转，因此，由于螺旋桨1的旋转而引起的离心力波动不会使得机架7枢转。

例如，当定向在沿纵向方向的方向舵布置在机架7的后部部分上时，直接从侧面吹动的风有方向变化效果，但是当风从前面以一定角度吹来时，由于螺旋桨的旋转效果而使较强风向后部流动，从而使方向舵8保持在它们的原始位置，且机架7有时不会改变方向。在这方面，本发明的方向舵8甚至对于风向的很小变化都高度敏感性反应，并使得机架7枢转。

图17中所示的螺旋桨1是航海(Marine)螺旋桨。多个(图中为3个)螺旋桨叶片3固定在轮毂2上，且螺旋桨沿箭头方向旋转。螺旋桨叶片3的基部部分3a较窄，且最大弦长部分3d被形成为使得在远端边缘部分处的弦长增加至旋转半径的大约70％。

由侧视图可见，螺旋桨叶片3被形成为使得远端部分的板厚度小，且倾斜部分3c被形成为使得远端部分从最大弦长部分3d沿向下游方向倾斜。倾斜部分3c的倾斜角为相对于螺旋桨轴4的轴向中心线(L)为10度至30度，但优选是倾斜角为15度至20度。但是，根据弦长倾斜部分3c的倾斜角可以设置为45度。倾斜部分3c的近端部分处在最大弦长部分3d处，且最大弦长部分3d设置在旋转半径上的圆弧中。因此，在旋转时的阻力较低。

在图18和19所示的螺旋桨叶片3中，在排放表面3g的右侧上的旋转前侧部分3e比在左侧的旋转后侧部分3f更向上游倾斜，且远端的边缘部分的排放表面3g比螺旋桨叶片3的近端部分逐渐更加倾斜。这样的原因是上部和下部板厚度相同，基部部分的弦长小，且远端的边缘部分的弦长大。

当如上述设置的螺旋桨1旋转时，由倾斜部分3c向外推动的倾斜流(a)朝向轴向中心线(L)集中在后部，如图22中所示。

在图22中，由倾斜部分3c向外推动的倾斜流(a)越靠近远端部分，这些流相对于由垂直排放表面3g向外推动的水平流(b)向外推动的越快。

在图22中，该过程使得倾斜流(a)以一定角度与水平流(b)汇合，以便以一定角度向水平流(b)施加流体压力。

因此，当这些螺旋桨叶片3用于航海螺旋桨上时，由图22中的箭头X表示的水压的存在造成水平流(b)以沿相反方向反作用推动螺旋桨1，并增加推力。

在图22中，因为倾斜部分3c倾斜，来自由箭头A所示方向的外部的气流将直接引入，且倾斜流(a)向水平流(b)施加附加流体压力，其大小等于PQ-OP＝Y，因为从点P至点Q的长度大于从点O至点P的长度。

由图17明显看出，由于倾斜部分3c的弦长增加，且倾斜部分3c处于离心部分和转速高于靠近输出轴4的部分，因此，高速倾斜流(a)以基本锥形形状包围水平流(b)，并相当于由箭头X表示的正常水压。因此，相对于螺旋桨1的直径圆的表面面积，螺旋桨1的直径圆的锥形侧表面的较大表面面积将有助于螺旋桨1的推力。

Claims

1.一种螺旋桨，其中：

在水平轴风力涡轮机的螺旋桨叶片中的风接收部分的远端部分被形成为从基部部分至远端厚度逐渐减小，并沿螺旋桨叶片的向前方向倾斜，以便在规定长度上形成倾斜部分；

倾斜部分的倾斜近端边界线沿近端边界线的旋转圆弧设置；以及

由倾斜近端边界线限定的部分的前表面从向右旋转的风接收部分的右侧部分向风接收部分的左侧部分向后倾斜。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨，其中，所述水平轴风力涡轮机的螺旋桨叶片的倾斜部分的侧表面中的中心线相对于螺旋桨的纵向方向向前倾斜35度至50度。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨，其中：

水平轴风力涡轮机的螺旋桨叶片的风接收部分被形成为使得前表面中的远端弦长比基部部分的弦长更宽；以及

螺旋桨叶片的最大弦长设置在由倾斜部分的倾斜近端边界线限定的部分中。

4.根据权利要求1所述的螺旋桨，其中：螺旋桨叶片的最大弦长设置在由水平轴风力涡轮机的螺旋桨叶片的倾斜部分中的倾斜近端边界线限定的部分中；以及

最大弦长设置为螺旋桨的旋转直径的13％至25％。

5.根据权利要求1所述的螺旋桨，其中：由在水平轴风力涡轮机的螺旋桨叶片中的、向右旋转的风接收部分的倾斜近端边界线限定的部分的前表面，从右侧部分向左侧部分向后逐渐倾斜；以及

前表面的向后倾斜角朝向风接收部分的近端逐渐增加。

6.根据权利要求1所述的螺旋桨，其中：由螺旋桨叶片的风接收部分中的倾斜部分的倾斜近端边界线限定的部分被形成为具有螺旋桨的旋转半径的26％至50％的最大弦长；以及

向右旋转的风接收部分的左侧前表面从基部部分向远端逐渐向后倾斜，并在最大弦长部分处相对于旋转方向倾斜6度至15度。

7.一种由马达驱动的推进装置的水平轴螺旋桨，其中：

螺旋桨叶片被形成为使得弦长从基部部分向叶片端部逐渐增加，且排放表面的迎角从叶片基部向叶片端部逐渐变小，在最大弦长部分前面的弦长逐渐减小，以及在旋转过程中远端部分从最大弦长部分沿流体的下游方向倾斜，以便形成倾斜部分；以及

由倾斜部分的倾斜近端边界线限定的部分被构成为沿近端边界线的旋转圆弧设置，并在旋转过程中沿流体下游的轴中心的方向推动流体。

8.一种水平轴风力涡轮机，其中：固定在水平轴上的螺旋桨叶片的风接收部分的远端部分沿螺旋桨叶片的前部方向倾斜35度至45度，以便形成倾斜部分；

最大弦长设置在由倾斜部分中的倾斜近端边界线限定的部分中；以及

倾斜近端边界线沿近端边界线的旋转圆弧设置。

9.一种水平轴风力涡轮机，其中：机架具有向后布置的螺旋桨，其中螺旋桨叶片的远端部分向前倾斜以形成倾斜部分，由倾斜近端线限定的部分具有最大弦长，以及具有最大弦长的部分沿具有最大弦长的部分的旋转圆弧设置；

机架支承在支承支柱上以便能够枢转；以及

方向舵在从机架到外侧一距离处沿机架布置到机架的左侧和右侧，且方向舵的后部部分从侧部包围螺旋桨。