CN102016295B - 用于利用流体流产生能量的设备的叶片 - Google Patents

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Abstract

一种叶片(2)，该叶片用于从流体中产生能量的设备，该叶片包括驱动表面(3)，流体将在该驱动表面内流动以使叶片围绕旋转轴
Figure DPA00001259122600011
旋转，该旋转轴
Figure DPA00001259122600012
与轴一起限定了正交坐标系所述叶片被前缘(4)和后缘(5)界定、在前缘(4)和后缘(5)之间收窄并沿着中位轴线(10)延伸，该中位轴线(10)在平面
Figure DPA00001259122600015
上的投影具有第一曲率，平面
Figure DPA00001259122600016
限定成在前缘(4)处包含该中位轴线(10)。本发明尤其适用于风力发电机。

Description

用于利用流体流产生能量的设备的叶片
技术领域
本发明涉及一种叶片，该叶片用于利用流体流产生能量的设备，该流体可以是空气或者水。
背景技术
在过去的数年间，环境问题和化石燃料源成本的日益增长导致了可替代能源重新成为焦点所在，尤其是在风轮机领域。
最新的风轮机技术方案包括这样的风轮机，该风轮机具有沿着垂直于风向延伸的水平轴线并且固定在桅杆上的转子。
这种技术通常用于大尺寸的设备。
小型化的解决方案也已经被提出，尤其是在消耗电力的建筑物附近的设备。文献FR A 2872867属于这类，它公开了一种从风力中产生能量的设备，该设备包括具有转子的风力发电机，该转子的叶片形状为半锥形，并基本上平行于它们的旋转轴。基本上，使用水平旋转轴，这种类型的能量产生设备已足够紧凑来适应各种安装地点，其主要在建筑物的顶部。
尽管风力发电机的效率通常是令人满意的，但它们的输出上的任何改进都是大力欢迎的。
发明内容
本发明旨在改善这种能量产生设备的输出。
为此，本发明提供了一种用于利用流体产生能量的设备的叶片，该叶片包括驱动表面，在该驱动表面内流体趋向于流动以便驱动该叶片围绕旋转轴
Figure BPA00001259122900011
旋转，该旋转轴与轴
Figure BPA00001259122900013
一起限定了正交坐标系该叶片由前缘和后缘界定，并在前缘和后缘之间收窄。该叶片沿着中位轴线(中心轴线，中间轴线)延伸，该中位轴线在平面
Figure BPA00001259122900021
上的投影具有第一曲率，该平面
Figure BPA00001259122900022
限定成在前缘附近包含中位轴线。
这样，本发明提供了一种非常特别的叶片形状，该形状使得能捕集流体能量的大部分。因此，本发明有助于显著地改善利用流体产生能量的设备的输出。
可选地，本发明可以具有以下任意特征中的至少一个：
-第一弯曲(曲率，曲线)布置成使得，在平面
Figure BPA00001259122900023
中，从前缘到后缘，中位轴线移动远离旋转轴
Figure BPA00001259122900024
在另一实施例中，第一弯曲布置成使得，在平面
Figure BPA00001259122900025
中，从前缘到后缘，中位轴线移动朝向旋转轴
Figure BPA00001259122900026
-优选地，叶片具有从前缘延伸到后缘的第一部分，该第一部分大体与旋转轴
Figure BPA00001259122900027
平行。该叶片还具有从第一部分向后缘延伸的弯曲的第二部分。该弯曲趋向于移离，或根据本发明可供选择的特别有利的实施例移向，轴
Figure BPA00001259122900028
的后缘。该弯曲的方向基本上垂直于平面
Figure BPA00001259122900029
-中位轴线在平面
Figure BPA000012591229000210
上的投影具有第二弯曲；
-中位轴线包含在平面P中，该平面P相对于平面
Figure BPA000012591229000211
以角度d倾斜；
-角度d在50°到100°之间，优选在60°到90°之间；
-有利地，角度d在55°到65°之间；
-平面P基本上平行于轴
-在平面P中，中位轴线具有不变的主弯曲；
-所述主弯曲具有的曲率半径Rp在L/2至10L之间，优选地在0.7L至L之间，其中L是中位轴线的长度；
-平面P与平面
Figure BPA000012591229000213
在前缘处的交叉限定了位于中位轴线上的点A；
-中位轴线包括位于前缘处的点A、包含在平面
Figure BPA000012591229000214
中的点B以及位于后缘处的点C，以使得中位轴线的分别由点A和B以及由点B和C限定AB部分和BC部分位于平面
Figure BPA000012591229000215
的两侧；
-中位轴线的弯曲限定了0％到20％的凹陷，优选10％-15％；
-中位轴线在点A处的切线相对于平面
Figure BPA000012591229000216
形成约13°的角a；
-AB部分的长度近似等于AC部分长度的三分之一；
-驱动表面围绕中位轴线扭曲；
-该扭曲沿着叶片的至少一部分是连续的；
-驱动表面沿着BC部分围绕中位轴线扭曲，而沿着AB部分不扭曲；
-BC部分的扭曲在40°和80°之间，优选约为60°；
-BC部分的扭曲是连续的；
-AB部分基本上不扭曲；
-驱动表面包括基本平行于中位轴线延伸的开口；
-在中位轴线的每个点pi处，驱动表面的包含在与平面P垂直的平面
Figure BPA00001259122900031
中的截面相对于平面
Figure BPA00001259122900032
对称，平面
Figure BPA00001259122900033
和平面
Figure BPA00001259122900034
由正交坐标系
Figure BPA00001259122900035
限定，该坐标系的中心与所述点重合，该坐标系的轴
Figure BPA00001259122900036
与中位轴线(10)在点pi处的切线重合并且朝向后缘(5)定向，该坐标系的轴
Figure BPA00001259122900037
和轴
Figure BPA00001259122900038
沿着所述扭曲延伸；
-驱动表面部分基本上具有圆的一部分的形状；
-圆部分的中心位于该中位轴线上；
-沿着前缘测量的驱动表面截面的直径Dleading和沿着后缘测量的驱动表面截面的直径Dtrailing之间的关系为：
Figure BPA00001259122900039
-中位轴线的在前缘和后缘之间的长度L为：Dleading·3.5≤L≤Dleading·4.5；
-在中位轴线的每个点pi处，平面
Figure BPA000012591229000310
基本与叶片两个边缘等间距，这两个边缘限定了包含在平面中的开口；
此外，本发明提供了一种转子，该转子用于利用流体产生能量的设备，并包括至少一个根据前述任意特征的叶片。
本发明还提供了一种利用流体产生能量的设备，该设备包括连接到这种转子上的发电机。
该转子安装在垂直杆上，以使得它自身朝向流体的方向定向。优选地，这种自动定向不需要外部或附装系统的帮助，而是被流体的流动所牵引。
附图说明
本发明的其它特征、目的和优点将结合相应的附图和具体描述的例子而更好地体现，所述例子是非限制性的例子。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的沿着平面
Figure BPA00001259122900041
的叶片的二维视图；
图2是在平面上的图1中叶片的二维视图；
图3是在正交坐标系
Figure BPA00001259122900043
中图1的叶片的三维视图；
图4是本发明另一实施例的叶片的生成的三维视图；
图5是装配有三个根据图4所示例子的叶片的转子示例的纵向视图；
图6是沿着图5所示转子的轴的视图；
图7和8是装配有根据本发明的变型实施例的叶片的转子实施例的两个示意图。
具体实施方式
下面将参照图1-8描述本发明的叶片的示例。所述附图示出叶片2，该叶片将在流体的作用下围绕旋转轴转动。旋转轴具体化为轴1，只要在能量产生设备中出现，叶片2将与该轴旋转地关联。如图1-8所示，叶片2设计成围绕由正交坐标系
Figure BPA00001259122900047
限定的旋转轴
Figure BPA00001259122900048
顺时针旋转。流体流的定位和方向通过图1-3中的箭头示出。
叶片2具有驱动表面3，该驱动表面在上游被前缘4界定而在下游被后缘5界定。驱动表面3限定了内部体积，在运行期间流体将沿着该内部体积流动以便旋转地驱动叶片2。
驱动表面3沿着中位轴线10延伸。中位轴线10主要在大致平行于旋转轴
Figure BPA00001259122900049
的方向上延伸，因此也就是在大致平行风向的方向上延伸。因此，作为本发明的目的的叶片2不同于许多用以装配到转子上的叶片，这些叶片是垂直于转子轴线延伸的。
在中位轴线10的每个点pi处，我们可以定义一个正交坐标系
Figure BPA000012591229000410
该坐标系的中心与点pi一致(重合)，该坐标系的轴
Figure BPA000012591229000411
与中位轴线10在pi点处的切线重合，并且朝向后缘5定向。这样，在每一点pi处，平面
Figure BPA000012591229000412
限定了驱动表面3的一个截面。
驱动表面3的截面的尺寸从前缘4向后缘5减小。这种减小可以是连续或不连续的。在附图所示的例子中，驱动表面的截面尺寸的变化从前缘4向后缘5连续且线性地减小。当流体在驱动表面内流动时，该截面的减少促进了流体的加速。
中位轴线10布置成使得其在平面
Figure BPA00001259122900051
上的投影具有第一曲率。
在后缘4处，中位轴线10沿着轴
Figure BPA00001259122900052
切断所述平面
Figure BPA00001259122900053
该曲率使得能在流体沿着驱动表面3流动时改善对流体能量的捕获，它主要伴随流体产生，该流体具有朝着较少阻力的区域逃逸的趋势。
与中位轴线10适当地布置成使得它在平面上的投影具有第二曲率。
与主要沿着与旋转轴平行的方向延伸的已知叶片相比，流体的动能因此能被更有效率地捕集，从而实现在输出上显著的改进。
驱动表面具有基本上平行于中位轴线10的开口6。
在所示的示例中，开口6从前缘4延伸到后缘5。该开口6限定了也基本上平行中位轴线10延伸的两个边缘。因此，出现在平面中的驱动表面的每个截面都分别限定了具有对应于所述边缘中的一个的第一和第二末端的轮廓。
驱动表面3的形状设计成，使得中位轴线10基本上与这样的线重合，所述线由连接所述第一末端与第二末端的节段的全部中心点形成。
在所示的实施例中，在所述中位轴线10的每个截面中，所述轮廓基本上与一对称轴线相对称，该对称轴线平行于轴
Figure BPA00001259122900056
并且通过连接所述第一末端与第二末端的节段的中心。
有利地，所述轮廓限定了圆周的一部分。更具体地，在所示的示例中，该轮廓具有半圆的形状。这样，驱动表面3具有包含弯曲轴线的半圆锥形状。
优选地，驱动表面3围绕中位轴线10扭转。这种扭转体现在图1-6中的实施例的叶片上。驱动表面3成形为使得当叶片顺时针旋转时，后缘5相对于前缘4在顺时针方向成角度偏移。这种扭转设计成使得驱动表面3顺着流体流行进，从而增加了流体和驱动表面3之间的能量转移。
所述扭转可以是连续或不连续的。该扭转也可以在整个中位轴线10上延伸或者仅在该中位轴线的一部分上延伸。在所示的实施例中，叶片2的第一部分从前缘4延伸到包含点B的截面，该第一部分相对于连接前缘4的两个末端的节段是不扭转的。优选地，该节段大体上与轴
Figure BPA00001259122900061
重合。叶片2的从第一部分延伸到后缘5的第二部分是扭转的。有利地，叶片2的第一部分延伸叶片长度的近似三分之一。
叶片的凹形部分限定了沿叶片的长度在0％到20％之间的空腔，优选为10％到15％。
这种形状有助于建立叶片背侧上的负压，这有利于第一空气动力学力，该空气动力学力将在转子上产生驱动转矩。
叶片截面的连续减小使流体加速，而中位线的曲率趋向于使流体具有更大的入射角，该入射角指向外部，以便捕集被沿该方向引导并且朝着那些具有较少阻力的部分逃逸的流体。
驱动表面3的特定设置使得流动的流体在其能量上具有优化的恢复。因此，非常显著地改善了大体上平行于旋转轴延伸的叶片的输出。
简而言之，该叶片构型涉及两种空气动学力：
-第一种是内部加压和外部减压的结果，作用力由叶片的曲率提升，产生于凹陷内部(其可以与机器安装位置的流体速度状况相适应)。由该叶片的形状引导的流体具有变化的入射角。对于每个入射角，所述叶片总会具有一个用以生成空气动力学力的凹陷，总之，该力是所有构成叶片的每个单体凹陷产生的力的此类型力的结果。
-第二种力由伯努利现象产生，其中当流体流过的通道的横截面减小时该流体将会加速。由于横截面的减小，曲率和扭转的存在，从该现象中捕集到的能量将增加。
最终的结果是这些效果的结合。
下面将更详细地说明图4-6中示出的叶片2的例子。
这样的叶片2利用上述叶片的特征。该叶片布置成使得它的中位轴线10包含在平面P中。
轴
Figure BPA00001259122900071
设置成使得中位轴线10和平面
Figure BPA00001259122900072
的交点限定一位于中位轴线10上的点A，该点大致位于前缘4上。该平面P相对于平面
Figure BPA00001259122900073
以角度d倾斜。
角度d有利地在50°到90°之间，优选地在55°到65°之间。更优选地，该角度大致等于60°。
平面P中的中位轴线10的曲率将在下面作为主曲率。优选地，该主曲率是基本恒定的。该主曲率具有曲率半径RP，该曲率半径包含在L/2到10L之间，优选地在0.7L到L之间。
这样，对于叶片2的该示例，如图1-3和7-8中所示的，中位轴线在平面上的投影具有第一曲率，该中位轴线在平面
Figure BPA00001259122900075
上的投影具有第二曲率。
如图1-6中的实施例所示出的，主曲率成形为，使得中位轴线10从前缘4向后缘5远离旋转轴
Figure BPA00001259122900076
根据图7和8所示的另一实施例，主曲率成形为，使得中位轴线从前缘向后缘接近旋转轴
Figure BPA00001259122900077
该实施例在输出方面尤其有利。
有利的是，点A设置在轴上，平面P基本平行于轴
Figure BPA00001259122900079
在图1-6所示的实施例中，在前缘4和后缘5之间，中位轴线10包括包含在平面
Figure BPA000012591229000710
中的点B。另外，中位轴线10在后缘5上限定了点C。中位轴线10因此具有由点A和B限定以及由点B和C限定的两个部分，这两个部分分别称为AB部分和BC部分。
叶片2布置成使得AB部分和BC部分位于平面
Figure BPA000012591229000711
的两侧。在所示的例子中，点A在轴
Figure BPA000012591229000712
上的坐标是正的。构成AB部分的中位线上的点的坐标在轴
Figure BPA000012591229000713
上是负的，构成BC部分的中位线的坐标在轴
Figure BPA000012591229000714
上是正的。
中位轴线10在点A处的切线与平面
Figure BPA000012591229000715
形成约13°的角。有利的是，AB部分的长度近似等于AC部分长度的三分之一。驱动表面3围绕中位轴线10扭转。该扭转从前缘4向后缘5沿顺时针方向进行。
有利的是，驱动表面3围绕中位轴线10沿着BC部分扭转，而不沿AC部分扭转。
优选地，所述扭转沿着BC部分是连续。扭转角度在40°到80°之间，优选为60°左右。
这样，叶片可以组合使用由沿着叶片2产生的加压和减压所导致的空气动学力以及由柏努利现象产生的流体加速。另外，由叶片2形成的效果(作用)是在三个维度上产生的，相比之下，已知叶片只在二维空间中传输流体。
AB部分和BC部分的相关空气动力学效果与前面参照图1-3所描述的叶片的第一和第二部分的相关效果基本相似。
对于图1-3和7-8所示的叶片2，驱动表面3包括基本上平行于中位轴线10延伸的开口6，驱动表面3的截面大体上具有半圆形形状。
驱动表面3可以成形为一体式件(单体式件)。图4示出了叶片的几何成形。它用来作为获得叶片所用的模型。
已经证实，根据本发明的叶片2具有特别高的输出，该叶片的尺寸遵循下列比率：
Figure BPA00001259122900081
并且Dleading·3≤L≤Dleading·5
更特别地，
并且Dleading·3.5≤L≤Dleading·4.5
更特别地
Figure BPA00001259122900083
并且L＝4Dleading
其中
-Dleading＝驱动表面在前缘处的截面的特征尺寸。对于半圆形截面，Dleading对应于前缘处的所述截面的直径。
-Dtrailing＝驱动表面在后缘处的截面的特征尺寸。对于半圆形截面，Dtrailing对应于后缘处的所述截面的直径。
-L＝中位轴线10在前缘和后缘之间的弦长。
作为示例，图4-6中所示的叶片2具有如下尺寸：
-中位轴线的长度L＝2m(米)；Dleading＝0.50m；Dtrailing＝0.17米；主曲率的半径Rp＝1.60m；角度d＝60°；中位轴线的弧的截取角度O＝72°。
中位轴线的长度与所需要产生的能量相适应，它甚至可以匹配大量的兆瓦级的能量。
如前所述，本发明另一目的是用于从流体流产生能量的设备的转子。
这种转子包括在图1和2中示出的轴1，和至少一个叶片2。如图5和6所示，该转子装配有三个叶片，这些叶片围绕所述轴布置，并且彼此以120°的角度分隔开。叶片的数量可以增加或减少。
叶片2包括未示出的用于将驱动表面3连接到转子轴1的固定装置。该连接装置是本领域技术人员已知的，如文件FR 2172867中所示出的。当叶片安装到该轴上时，前缘和轴
Figure BPA00001259122900091
一起在平面
Figure BPA00001259122900092
中限定了一角a，该角作为入射角。需要指出的是，叶片2将围绕其旋转的轴
Figure BPA00001259122900093
基本平行于风的方向。
入射角a在-20°到40°之间，更有利地在-15°到30°之间。特别有利地，在-15°到10°之间。
转子布置成尽最大可能地限制轴1与驱动表面3之间的距离，以便减少组成转子各部分上的机械负载。因此，如图5和6中所示，驱动表面3并置(并列，交置)在轴1上。
平面P在XY平面上的迹线是一条平行于X轴的直线，但它也可以与所述轴形成角β，该角β称为倾斜角。
倾斜角β在0°到30°之间，更有利地在0°到20°之间。特别有利地，该倾斜角在0°到12°之间。
优选地，连接装置布置成使得入射角a和/或倾斜角β随风速变化。这样，可以调节该入射角a，以使转子的转速不论在什么风速下都基本保持恒定。
在图7和8所示的变型实施例中，转子包括四个叶片。这些叶片中每个的中位轴线都包含在平面P中，并且它们的由开口6限定的两个边缘也包含在该平面中。后一特征可以从图7所示的两个叶片中清楚地看到。该叶片结合有前面参照图1-6说明的叶片的特征。但是，它不是必须围绕中位轴线扭转的。该中位轴线具有弯曲。该弯曲使得后缘5与旋转轴
Figure BPA00001259122900101
相互更靠近。
本发明还涉及一种具有机舱的能量产生设备，转子安装在该机舱中并自由地围绕轴
Figure BPA00001259122900102
旋转，同时能量产生器耦合到该转子上。
有利地，该设备包括用于将转子轴1定向成基本上平行于风向的旋转装置。
当流体的方向是水平时，该机舱也可旋转地安装在基本垂直延伸的桅杆上。另外，该设备也可以设置成使得在不需要额外旋转装置的情况下拖动所述系统定位到面对流体的方向。
作为本发明的目的的叶片用于能量产生设备上，该设备可获得比已知能量产生设备大得多的能量产出。
本发明的叶片也可以被一个用来生产所述叶片的方法所限定。该方法包括使用包括驱动表面的叶片，流体在该驱动表面内流动以使叶片围绕旋转轴
Figure BPA00001259122900103
旋转，该叶片由前缘和后缘界定，该驱动表面在前缘和后缘之间收窄。另外，该方法还包括这样一步骤，即，在该步骤中，将叶片布置成使得驱动表面沿着包含在平面P的中位轴线延伸。更进一步地，驱动表面布置成使得平面P相对于正交平面
Figure BPA00001259122900104
以角度d倾斜，该平面
Figure BPA00001259122900105
设置成使得中位轴线在后缘处与平面
Figure BPA00001259122900106
相交。
还可以包括附加步骤，以便使中位轴线在平面P中弯曲。
这种弯曲可以设计成使得后缘趋向于从轴
Figure BPA00001259122900107
发散，如图1-6中所示。在一个可选择实施例中，这种弯曲设计成使得后缘趋向于向旋转轴
Figure BPA00001259122900108
会聚。该实施例显著地改善了风轮机的输出。
也可以使驱动表面围绕中位轴线扭转。
根据另一个实施例，驱动表面具有第一弯曲和第二弯曲，该第一弯曲的弯曲方向称为第一弯曲方向并且大体上垂直于旋转轴
Figure BPA00001259122900111
该第二弯曲的弯曲方向称为第二弯曲方向并且相对于第一弯曲方向大致倾斜。有利地，第二弯曲方向大体垂直于第一弯曲方向。更特别地，该第二弯曲方向大致垂直于平面
Figure BPA00001259122900112
有利地，叶片包括从前缘向后缘延伸的第一部分，该第一部分沿第一弯曲方向的曲率近似为零。该叶片还包括从前缘向后缘延伸第二部分，该第二部分的曲率沿着该第一弯曲方向延伸。该第一弯曲使得后缘和旋转轴
Figure BPA00001259122900113
趋向于会聚。
这种双弯曲有助于提高流体和叶片之间的能量转移。这增加了叶片的输出。
弯曲的方向是该轴的方向，或者相互平行的轴的方向，叶片围绕所述轴变形以获得期望的曲率。相同的叶片部分可以具有数个不同的弯曲方向。
叶片可以在沿着相同弯曲方向上具有恒定的曲率(相同轴，相同半径)，或者使得弯曲具有变化的半径和/或具有多个平行该相同弯曲方向的弯曲轴。适宜地，每个第一和第二弯曲都沿着弯曲的叶片部分具有恒定的曲率。
根据上述实施例的叶片还可以通过一种制造该叶片的方法限定。该方法包括使用包括驱动表面的叶片，流体趋向于在该驱动表面内部流动以便围绕旋转轴
Figure BPA00001259122900114
旋转地驱动该叶片，所述叶片被前缘和后缘界定，驱动表面在前缘和后缘之间收窄。例如，所述叶片可具有半圆锥形形状。
一个步骤包括至少沿着从后缘向前缘延伸的部分，沿着第一弯曲方向弯曲所述叶片。
另一个步骤包括至少沿着此相同部分，沿着相对于第一弯曲方向大致倾斜的第二弯曲方向弯曲所述叶片。该第二弯曲方向可以基本上垂直第一弯曲方向。
优选地，第一弯曲方向基本垂直于平面
Figure BPA00001259122900115
第二弯曲方向基本垂直于平面
这两个叶片弯曲步骤可以这样执行，即，使得中位轴线保持位于平面P中，并且与正交平面
Figure BPA00001259122900117
成一个角度d倾斜，如前所述。
还可提供围绕中位轴线扭转驱动表面的步骤。
本发明不限于上述实施例，而是可扩展到符合其精神的所有实施例。
另外，前缘4和后缘5的轮廓是可以调整的，即使所述中位轴线未沿着其长度的主要部分具有前述特征。
另外，这种叶片可以适用于任何形式的流体，尤其是空气或者水。
附图标记
1.轴；
2.叶片；
3.驱动表面；
4.前缘；
5.后缘；
6.开口；
7.Dleading；
8.Dtrailing；
9.弦长
10.中位轴线。

Claims (17)

1.叶片(2)，用于一种从流体中产生能量的设备，该叶片包括驱动表面(3)，
-流体将在该驱动表面内流动，以便围绕旋转轴
Figure FSB00001053802200011
旋转地驱动该叶片(2)，该旋转轴与轴
Figure FSB00001053802200013
Figure FSB00001053802200014
一起限定了正交坐标系
Figure FSB00001053802200015
Figure FSB00001053802200016
Figure FSB00001053802200017
-该驱动表面由前缘(4)和后缘(5)界定，
-该驱动表面在前缘(4)和后缘(5)之间收窄，
-该驱动表面沿着中位轴线(10)延伸，
其特征在于，该中位轴线(10)在平面
Figure FSB00001053802200018
Figure FSB00001053802200019
上的投影具有第一曲率，该第一曲率设置成使得，在平面
Figure FSB000010538022000110
Figure FSB000010538022000111
中，从前缘到后缘，该中位轴线移动远离或靠近该旋转轴
Figure FSB000010538022000112
该平面
Figure FSB000010538022000113
被限定成沿着所述前缘(4)包含所述中位轴线(10)。
2.如权利要求1所述的叶片(2)，其中，所述中位轴线(10)在平面
Figure FSB000010538022000115
Figure FSB000010538022000116
上的投影具有第二曲率。
3.如权利要求1或2所述的叶片(2)，其中，中位轴线(10)包含在一平面P中，该平面P相对于平面
Figure FSB000010538022000117
Figure FSB000010538022000118
以角度d倾斜。
4.如权利要求3所述的叶片(2)，其中，角度d在50°到90°之间。
5.如权利要求4所述的叶片(2)，其中，角度d在55°到65°之间。
6.如权利要求3所述的叶片(2)，其中，所述平面P基本上平行于轴
7.如权利要求3所述的叶片(2)，其中，所述中位轴线在平面P中具有恒定半径的主曲率。
8.如权利要求1或2所述的叶片(2)，其中，所述中位轴线(10)包括位于前缘(4)上的点A、包含在平面
Figure FSB000010538022000120
Figure FSB000010538022000121
中的点B以及位于后缘(5)上的点C，以使得该中位轴线的分别通过点A和B以及点B和C界定的AB部分和BC部分位于平面
Figure FSB000010538022000122
的两侧，该中位轴线(10)的AB部分相对于平面
Figure FSB000010538022000125
限定10％-15％的凹陷。
9.如权利要求1或2所述的叶片(2)，其中，所述驱动表面(3)围绕中位轴线(10)扭转。
10.如权利要求8所述的叶片(2)，其中，所述驱动表面(3)围绕中位轴线(10)扭转，该驱动表面(3)沿着BC部分具有围绕中位轴线(10)的扭转，该扭转在40°到80°之间，该驱动表面沿着AB部分没有扭转。
11.如权利要求10所述的叶片(2)，其中，该扭转为60°左右。
12.如权利要求1或2所述的叶片(2)，其中，所述驱动表面(3)包括基本平行于中位轴线(10)延伸的开口(6)。
13.如权利要求9所述的叶片(2)，其中，在中位轴线(10)的每个点pi处，驱动表面(3)的存在于与平面P垂直的平面
Figure FSB00001053802200021
Figure FSB00001053802200022
中的每个截面都相对于一平面
Figure FSB00001053802200023
Figure FSB00001053802200024
具有对称性，平面
Figure FSB00001053802200025
和平面
Figure FSB00001053802200028
由正交坐标系
Figure FSB00001053802200029
Figure FSB000010538022000210
Figure FSB000010538022000211
限定，该正交坐标系的中心与所述点pi重合，该正交坐标系的
Figure FSB000010538022000212
轴与中位轴线(10)在点pi处的切线重合并且朝向后缘(5)定向，该正交坐标系的
Figure FSB000010538022000213
Figure FSB000010538022000214
轴沿着所述扭转。
14.如权利要求13所述的叶片(2)，其中，所述驱动表面(3)的截面基本上是圆形的一部分。
15.如权利要求14所述的叶片(2)，其中，在前缘(4)处截取的驱动表面(3)的截面的直径Dleading(7)与在后缘(5)处截取的驱动表面(3)的截面的直径Dtrailing(8)之间的关系为：
Figure FSB000010538022000215
16.如权利要求14所述的叶片(2)，其中，在前缘(4)处截取的驱动表面(3)的截面的直径Dleading(7)与前缘(4)和后缘(5)间的弦长L(9)之间的关系为：Dleading·3.5≤L≤Dleading·4.5。
17.一种从流体中产生能量的设备，包括转子，该转子具有至少一个如前述权利要求之一所述的叶片(2)。
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