CN103291538A - 一种导流装置及包含这种导流装置的风力发电机 - Google Patents

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龙辛
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Abstract

本发明涉及一种导流装置，其包括圆柱体、导流装置，所述导流装置包括卡位环和一个或一个以上的导流罩，所述导流罩活动连接在圆柱体表面，导流罩可以随水流方向绕圆柱体表面自由转动，至少在顶部导流罩的上端和底部导流罩的下端各设有卡位环，卡位环用于导流罩在圆柱体上的轴向限位，所述导流罩的外侧面为流线型。本发明通过在圆柱体上设置有导流装置，海水流过时，导流装置的流线型的导流罩将海水合理分流，大大减少了作用与于圆柱体上的压力，同时也大大减少了漩涡的产生，从而提高了支撑部分的安全性。本发明还涉及一种包含这种导流装置的风力发电机。

Description

一种导流装置及包含这种导流装置的风力发电机
技术领域
本发明属于风力发电机领域，具体涉及一种导流装置及包含这种导流装置的风力发电机。
技术背景
海上风力发电机海水以下的支撑部分通常含有一段圆柱体结构，海水与圆柱体交界面的边界层往往在海水到达圆柱体表面前就开始分离，形成很宽的分离区，海水对圆柱体形成的压力较大，且该压力与海水流速的二次方成比例。同时海水在流过圆柱体后形成漩涡，当该漩涡的脱落频率接近风机支撑部分的固有频率时，将对机组的动态性能造成恶劣影响，严重影响海上风机支撑部分的安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种减少水流压力的导流装置及包含这种导流装置的风力发电机。
为了实现第一个目的，本发明的技术方案是：一种导流装置，其包括圆柱体，还包括导流装置，所述导流装置包括卡位环和一个或一个以上的导流罩，所述导流罩活动连接在圆柱体表面，导流罩可以随水流方向绕圆柱体表面自由转动，至少在顶部导流罩的上端和底部导流罩的下端各设有卡位环，卡位环用于导流罩在圆柱体上的轴向限位，所述导流罩的外侧面为流线型。
所述导流罩的外侧面为沿水平方向的水滴流线型。
为了提高防腐性能，所述导流罩和卡位环的材质为比强度高且耐海水腐蚀的材质制成。
为了拆装方便，所述导流罩由对称的两瓣导流边罩组成。
为了拆装方便，所述卡位环由两个或两个以上扇形环构成，扇形环的两端均设有连接法兰，相邻两个扇形环之间的法兰预留有间隙，相邻的两个扇形环通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环。
为了实现第二个目的，本发明还提供了一种包含这种导流装置的风力发电机，其包括导流装置，所述导流装置为上述所述的导流装置。
本发明的效果是，通过在圆柱体上设置有导流装置，海水流过时，导流装置的流线型的导流罩将海水合理分流，大大减少了作用与于圆柱体上的压力，同时也大大减少了漩涡的产生，从而提高了支撑部分的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为未安装导流装置前海水流动示意图；
图3为安装导流装置后海水流动示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参照附图1，其包括圆柱体1、导流装置2，导流装置2包括卡位环3和导流罩4，导流罩4活动连接在圆柱体1表面，导流罩4可以随水流方向绕圆柱体1自由转动。卡位环3设在导流罩4的上端和下端，卡位环3由三个扇形环3-1构成，扇形环3-1的两端均设有连接法兰，相邻扇形环3-1之间的法兰预留有间隙，扇形环3-1通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环3，通过合并法兰之间预留的间隙使得扇形环3-1相互拉紧，从而紧贴并固定在圆柱体1的外表面上，从而实现导流罩4在圆柱体1上的轴向限位；导流罩4的外侧面为沿水平方向的水滴流线型。为了拆装方便，所述导流罩4由对称的导流边罩Ⅰ4-1和导流边罩Ⅱ4-2组成，导流边罩Ⅰ4-1和导流边罩Ⅱ4-2的两端通过螺栓连接在一起，为了提高防腐性能，所述导流罩4和卡位环3的材质为比强度高且耐海水腐蚀的材质制成。
参照附图2和附图3，附图2为未安装导流装置前海水流动示意图。由图可见，水流从左向右流过圆柱体，在该圆柱体的后方区域产生了数量众多的漩涡，由于该漩涡区的压力低于圆柱体来流区域的压力，所以形成了压力差作用于圆柱体上。且随着水流速度的不同，圆柱体后方的产生漩涡的频率会变化，当该频率与圆柱体结构固有频率接近时，将产生共振，形成安全隐患。附图3中由于加装了流线型的导流罩，圆柱体两侧的水流流线平滑，两侧压力差较小，从而减少了水流作用于圆柱体上的压力。同时也大大减少了漩涡的产生，从而提高了风机支撑部分的安全性。
本发明还提供了一种包含这种导流装置的风力发电机，其包括导流装置，所述导流装置为上述所述的导流装置。由于上述所述的导流装置具有上述技术效果，具有该导流装置的风力发电机也应具有上述技术效果，在此不再详细介绍。
以上只是本发明的两个优选示例，本发明请求保护的范围并不只限与所述实施方式，凡与本实施例等效的技术方案，其均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种导流装置，其包括圆柱体，其特征在于，还包括导流装置，所述导流装置包括卡位环和一个或一个以上的导流罩，所述导流罩活动连接在圆柱体表面，导流罩可以随水流方向绕圆柱体表面自由转动，至少在顶部导流罩的上端和底部导流罩的下端各设有卡位环，卡位环用于导流罩在圆柱体上的轴向限位，所述导流罩的外侧面为流线型。
2.根据权利要求1所述的一种导流装置，其特征在于，所述导流罩的外侧面为沿水平方向的水滴流线型。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的的一种导流装置，其特征在于，所述导流罩和卡位环的材质为比强度高且耐海水腐蚀的材质制成。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的的一种导流装置，其特征在于，所述导流罩由对称的两瓣导流边罩组成。
5.根据权利要求3所述的的一种导流装置，其特征在于，所述导流罩由对称的两瓣导流边罩组成。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的的一种导流装置，其特征在于，所述卡位环由两个或两个以上扇形环构成，扇形环的两端均设有连接法兰，相邻两个扇形环之间的法兰预留有间隙，相邻的两个扇形环通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环。
7.根据权利要求3所述的的一种导流装置，其特征在于，所述卡位环由两个或两个以上扇形环构成，扇形环的两端均设有连接法兰，相邻两个扇形环之间的法兰预留有间隙，相邻的两个扇形环通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环。
8.根据权利要求4所述的的一种导流装置，其特征在于，所述卡位环由两个或两个以上扇形环构成，扇形环的两端均设有连接法兰，相邻两个扇形环之间的法兰预留有间隙，相邻的两个扇形环通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环。
9.根据权利要求5所述的的一种导流装置，其特征在于，所述卡位环由两个或两个以上扇形环构成，扇形环的两端均设有连接法兰，相邻两个扇形环之间的法兰预留有间隙，相邻的两个扇形环通过法兰连接在一起形成一个整体的卡位环。
10.一种包含这种导流装置的风力发电机，其包括导流装置，其特征在于，所述导流装置为上述权利要求1至权利要求9任一种所述的导流装置。
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