CN101363411B - 多兆瓦发电风筝 - Google Patents

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Abstract

一种多兆瓦发电风筝；在机翼剖面图中：由A、B、C、D、E和F各件空心箱梁似的型材、穿过翼肋兼导流板G组成。各型材间构成缝隙，缝隙间的上下端，分别装有H型风轮风电机组从序号1到9共九台。白箭头是风轮风电机组的转向，黑箭头示意气流方向。缝隙气流也提升风能对风轮的作用圆心角加大。用这种风轮发电机翼许多具组成蜈蚣形风筝在高空发电向地面供电能的同时也起到遮挡日光减低地球升温的作用。

Description

多兆瓦发电风筝
技术领域
本发明属于空中风电技术领域；是一种以大民航机的机翼增升装置机翼，组合成大蜈蚣形风筝，装备多台H型风力发电机的空中发电装置。
背景技术
现有技术的风电装置往往设在地面或低空，风能密度低和利用率低。
发明内容
利用现代大民航机机翼增升装置原理，以及H型风力机的各种风向都能运转的特点，组合成图1形状的一具风电机组机翼，并且以这种上百具机翼，组合成大蜈蚣风筝，将它放飞到一般云层以上的高空，进行风力发电，电力以附在筝索上的电缆传到地面。
发明目的①是用上百具机翼组成图4的一台大蜈蚣形风筝，放飞到风能资源很好的云层以上或更高的高空进行风力发电，为社会提供绿色能源；②用上述的许多许多台大蜈蚣形风筝，在非航空线区域高空，像彩云似地分布在高空发电的同时，也遮挡了一部分日光，促使地球减缓升温或维持正常气温；万一因这类风筝太多而地球太凉、太暗时，可改用较透明的材料制造一部分这类风筝取代。
图1是机翼风筝的一具机翼的(横断)剖面，数字从1至9分别代表九台H型风力机的轴向视图，即每台风力机的轴a与机翼翼展方向平行，b是叶撑，d是(翼型)叶片，用双点划线表示的G是翼肋兼导流板，左端的孔G1、G2和右端的孔G3、G4都是安装分段定长的筝散索h(以便将多具机翼联接成大蜈蚣风筝，如图4)。H是后缘襟翼。
上翼面：装有H型风轮1、风轮2、风轮3、风轮4，四台H型风力机和四台永磁发电机组；下翼面：装有H型风轮5、风轮6、风轮7、风轮8，风轮9，五台H型风力机和五台永磁发电机组；黑箭头是示意气流，白箭头是风轮和发电机旋转方向。
所有H型风轮的逆风向旋转的半个圆周都沉入机翼槽中，减小了逆风向转的风阻功耗，所以与常规技术相比，获得额外增益功率。
本发明另一个特点是：H型风轮1与风轮5之间，H型风轮2与风轮6之间，H型风轮3与风轮7之间，H型风轮4与风轮8之间，H型风轮9与机翼后缘F之间，都有缝隙相通；这一措施使风轮的风力作用力的有效旋转角，提升到大于210°的圆心角。
因为本发明应用了现代大民航机翼的升力增升结构：大弯度机翼、前缘缝翼A、后缘襟翼H；但作为大蜈蚣风筝的机翼，更需要适用于较大的迎角、在临界低风速时仍然能停留在空中；又因本发明所述的机翼风筝，负荷在翼展方向分布均匀而比一两百吨重的大民航机轻得很多，完全可用现代复合纤维材料拉制成如图1的剖面A、B、C、D、E和F的空心梁似的型材，用这些型材贯穿并固定在各翼肋兼导流板G、Ga及翼肋Gb中，把A、B、C、D、E和F组合成整具的机翼风筝的机翼，也不用蒙皮，力求应用价值和经济效益。从下翼面压力较高的气流通过缝隙流向上翼面后，向后缘流动(如图1中黑箭头所示)可消除旋涡，使气流仍贴着弯曲的上翼面流动。这样，在大迎角时不至于发生气流分离。因而，增升效果得到提高。这些，虽然是应用在机翼风筝上的结构，但是都从现代民航大飞机的机翼前缘有缝翼、后缘有三开缝的三翼襟翼中受启发的。
同时，也利用这些缝隙气流增大风能对风轮作用的圆心角，达到H型风力机比现有技术的H型风力机功效倍增的目的。
还有一潜力是：可以把图1中的C和D型材各增加多件，使翼弦成倍地增长，可安装H型风轮(及风力发电机组)的数量也成倍地增加。
图2是一具机翼外型立体图。M1是与H型风轮1(参阅图1)同轴线永磁发电机；M5是H型风轮5的同轴线永磁发电机。两个G和两个Ga都是翼肋兼导流板。在两处K的下方都安装着：同轴四节双叶H型风轮；就在这两处K的各四节H型风轮的中间段还设置翼肋Gb(在图2中见不到，在图3中能见到)。J是左右翼梢，有上反角。H是后缘襟翼。
图3中M1是两端都有轴伸出的永磁发电机，两端都各用联轴节a2、与左右各四节H型同轴双叶风轮1(风轮1参阅图1)联接。设在翼肋兼导流板G上的a1是轴承兼轴承座。在K段中间下方有翼肋Gb，在Gb上设有(H型风轮)轴a的轴承兼轴承座a1，再向右又是联轴节a2、经过联轴节a2的风轮轴a，最终在右端设在翼肋兼导流板Ga中的轴承兼轴承座a1中安装定位。b是叶撑，叶撑b有一字叶撑和十字叶撑两种，十字叶撑是联接安装相邻接的两节双叶片的，d是叶片。
在图3的全部结构装置的轴向视图，就是图1中所见到的H型风轮1。
在图3的(永磁)发电机M1的左右两段K的下方安装的八节H型双叶风轮都是同一规格的一种制品；同时，也是图1中的九台H型风轮的风电机组的同一规格、同一种制品。
在图3的最左端还有一翼肋兼导流板Ga，因幅面所限未画。
在图3的八节H型双叶风轮的16片叶片，在轴向投影的平均分圆心角，是360°/16＝22.5°；所以双叶叶片的H型风轮，多节组合后起到(单节时)叶片少、质量轻、转速高、经济高效；在发电机M1的左右同轴线多节风轮组合后，起动圆心夹角小，运转时高速平稳。
图4是多具发电风筝的机翼组合成大蜈蚣风筝形的《多兆瓦发电风筝》的部分立体图。
附图说明
图1是一具发电风筝机翼的横断剖面图。
图2是一具发电风筝机翼的立体图。
图3是一具发电风筝机翼内的其中一台H型风轮的风电机组图。
图4是多具发电风筝机翼组合成的大蜈蚣形风筝《多兆瓦发电风筝》部分立体图。
实施方案
小型：每节两叶H型风轮功率1.5KW，八节功率1.5KW×8＝12KW，每具机翼有9台风电机组：12KW×9＝108KW，每台《多兆瓦发电风筝》由95具机翼组成时，则发电总功率：108KW×95＝10260KW，即是10.26兆瓦。
大型：每节两叶H型风轮功率7KW，八节功率7KW×8＝56KW，每具机翼有9台风电机组：56KW×9＝504KW，每台《多兆瓦发电风筝》由130具机翼组成时，则发电总功率：504KW×130＝65520KW，即是65.52兆瓦。

Claims (1)

1.一种多兆瓦发电风筝，其特征是，由各件空心梁似的型材从机翼横断剖面的前缘至后缘贯穿并固定在各翼肋兼导流板及翼肋中，组合成整具的机翼风筝的机翼，在各型材间构成缝隙，在前面的四个缝隙的上下端和与机翼后缘相邻的一个缝隙的下端分别装有九台H型风轮风电机组；各台该风电机组的发电机轴的两端都向外伸出，并与左右两端的多节H型风轮轴同一轴线联接，该发电机轴与机翼翼展方向平行，所有H型风轮的逆风向旋转的半个圆周都沉入机翼槽中；用多个装有H型风轮风电机组的机翼组合成蜈蚣形风筝在高空发电向地面供电能。
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