CN106382184A - 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 - Google Patents
一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106382184A CN106382184A CN201611005244.4A CN201611005244A CN106382184A CN 106382184 A CN106382184 A CN 106382184A CN 201611005244 A CN201611005244 A CN 201611005244A CN 106382184 A CN106382184 A CN 106382184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- blade tip
- ring wing
- wind turbine
- pneumatic equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- UJCHIZDEQZMODR-BYPYZUCNSA-N (2r)-2-acetamido-3-sulfanylpropanamide Chemical class CC(=O)N[C@@H](CS)C(N)=O UJCHIZDEQZMODR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 3
- 240000008881 Oenanthe javanica Species 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，它属于风力发电的技术领域。它安装在风力机轮毂上，包括叶根、叶根轴、叶身、叶尖环翼组成，它的叶尖环翼是将叶尖处的叶片板块延伸和弯曲形成闭合环。这种空气动力构造是一种较先进的流动控制手段，它能降低风轮转子叶片表面产生的翼展向气流，即有效减弱风力机叶片向压力面的气流绕过叶尖环翼，流向叶片的向吸力面，使得叶尖处的诱导阻力大幅减小，大大提升了风轮转子捕捉风能的效率(在上百次实试中发现：“高出现有技术同类叶片26％以上”)；同时，它也非常静音。它主要应用在小型的微风发电机上，它能有效开发地球上出现频率高、分布广的微风风能资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，本发明属于风力发电的技术领域。
背景技术
随着世界能源危机的日益严重，以及公众对于改善生态环境的呼声日益高涨，风能是一种取之不竭，用之不尽的能源，风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到各国政府的重视。而风力机是利用风能的最好形式，现时世界各地的风电场主要采用集高效率、低成本、高效益于一体的水平轴式风力机来发电的。
为提高水平轴式风力机的总体风能捕捉效率，重点要提高风力机叶片的性能，提高叶片性能的途径有多种，例如：增加风轮捕风面积，增大叶片弦长等。前两者的修改必然会大大提高机组载荷，需要慎重考虑。另外，常规风力机风轮运转时其叶片的叶尖处产生较大的诱导阻力及噪音，致使风力机叶片的尖速比欠佳及产生了噪音污染等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：科学合理地改进风力机转子叶片的气动布局结构，提高风力机叶片的风能捕捉效率，使本发明的风力机转子叶片比现有技术的叶片产生更少诱导阻力，大大拓宽风力机转子叶片捕获风能时的风速范围(例如：应用本发明，微风也能运转做功发电)，产生的噪音更少；从而提高风能的利用率以及提升风能利用时的品质。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，安装在风力机轮毂上，包括叶根、叶根轴、叶身、叶尖环翼组成。
其中，所述的叶根是安装在风力机轮毂上的叶片底端部分，其内部设有叶根轴，叶根轴主要起到固定及支撑整个风力机叶片的作用，叶根轴的一端插入叶根内，另一端插入风轮的轮毂内，使风力机叶片与轮毂连接在一起。
其中，所述的叶尖环翼是将叶尖处的叶片板块延伸和弯曲形成闭合环。
其中，所述的叶身是在叶根与叶尖环翼之间占整个风力机叶片面积、体积最大的区间，叶身的横截面设有航空翼型，例如可选用传统标准的NACA系列、美国的SERI系列、VACA系列、瑞典的FFA-W系列等翼型或模仿鸟类的仿生翼型。
其中，所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，安装在风力机轮毂上的叶片数目为1～n个。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：通过将叶尖处的叶片板块延伸，弯曲形成闭合环这种空气动力构造，是一种较先进的流动控制手段：它能降低风轮转子叶片表面产生的翼展向气流，即有效减弱风力机叶片向压力面的气流绕过翼尖，流向叶片的向吸力面；从而使得叶尖处的诱导阻力大幅减小，大大提升了整个风轮转子捕捉风能的效率(经验证机上百次的实试中，发现高出现有技术同类叶片26％以上)，同时也非常静音，在没有大幅提高风力机组载荷的基础上，能实现高性能的运转及提升了风能利用时的品质。
附图说明
图1是本发明“一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片”的一个具体实施方式的原理示意图；
图2是本发明“一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片”的一个具体实施方式的剖面图(A-A)。
图1、2中，1-叶根、2-叶根轴、3-叶身、4-叶尖环翼。
具体实施方式
下面综合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1和图2所示“一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片”安装在风力机轮毂上，包括叶根1、叶根轴2、叶身3、叶尖环翼4组成。
其中，所述的叶根1是安装在风力机轮毂上的叶片底端部分，其内部设有叶根轴2，叶根轴2主要起到固定及支撑整个风力机叶片的作用，叶根轴2的一端插入叶根1内，另一端插入风轮的轮毂内，使风力机叶片与轮毂连接在一起。
其中，所述的叶尖环翼4是将叶尖处的叶片板块延伸和弯曲形成闭合环。
其中，所述的叶身3是在叶根1与叶尖环翼4之间占整个风力机叶片面积、体积最大的区间，叶身3的横截面设有航空翼型，例如可选用传统标准的NACA系列、美国的SERI系列、瑞典的FFA-w系列等翼型或模仿鸟类的仿生翼型；叶身3在本实施例中设定的翼型为MVA301。
MVA301的翼型数据：
| X | 0 | 1.25 | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 95 | 100 |
| Y上 | 4.3 | 8.3 | 9.9 | 11.1 | 12.0 | 13.4 | 14.2 | 14.7 | 14.9 | 14.7 | 13.9 | 12.5 | 10.8 | 8.6 | 6.2 | 3.5 | ||
| Y下 | 4.3 | 3.1 | 3.3 | 3.5 | 3.7 | 4.2 | 4.6 | 4.9 | 5.2 | 5.4 | 5.3 | 5.2 | 4.9 | 4.3 | 3.8 | 3.2 |
其中，所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，安装在风力机轮毂上的叶片数目为4个。
工作原理简述：将4个本发明的叶片安装在风力机轮毂上，通过转动及固定叶根轴2，调整叶身3的最佳攻角及保持最好的气动性能(调整叶身3的最佳攻角在62度～82度之间)，当迎面吹来0.2m/s以上的风时，本发明的叶片就能自行起动使风轮运转做功；本发明的叶片采用了一种较先进的流动控制手段：“在风轮的叶片上其叶尖处设有叶尖环翼4，它能大大降低叶身3表面产生的翼展向气流，即有效阻止叶身3上向压力面的气流绕过叶尖环翼4流向叶身3的向吸力面，使得叶尖处的诱导阻力大幅减小”。采用这种空气动力结构后大大提升了整个风轮转子捕捉风能的效率，同时也非常静音，在没有大幅提高风力机组载荷的基础上，实现了高性能的运转，还提升了风能利用的品质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，安装在风力机轮毂上，包括叶根(1)、叶根轴(2)、叶身(3)、叶尖环翼(4)，其特征在于：所述的叶尖环翼(4)是将叶尖处的叶片板块延伸和弯曲形成闭合环。
2.根据权利要求1所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，其特征为：所述的叶根(1)是安装在风力机轮毂上的叶片底端部分，其内部设有叶根轴(2)，叶根轴(2)主要起到固定及支撑整个风力机叶片的作用，叶根轴(2)的一端插入叶根(1)内，另一端插入风轮的轮毂内，使风力机叶片与轮毂连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，其特征为：所述的叶身3是在叶根(1)与叶尖环翼(4)之间占整个风力机叶片面积、体积最大的区间，叶身(3)的横截面设有航空翼型，可选用传统标准的NACA系列、美国的SERI系列、VACA系列、瑞典的FFA-W系列翼型或模仿鸟类的仿生翼型。
4.根据权利要求1所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，其特征为：通过转动及固定叶根轴(2)，能够调整风力机叶片的最佳攻角及保持最好的气动性能。
5.根据权利要求1所述的一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片，其特征为：所述的安装在风力机轮毂上的叶片数目为1～n个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611005244.4A CN106382184A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611005244.4A CN106382184A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106382184A true CN106382184A (zh) | 2017-02-08 |
Family
ID=57958463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611005244.4A Pending CN106382184A (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106382184A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103527398A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-22 | 冯智勇 | 一种高性能的环翼式风力机叶片 |
| CN104153950A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-19 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 一种带有叶尖扰流结构的兆瓦级风力发电机叶片及其成型方法 |
| US9086053B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-07-21 | General Electric Company | Enhanced wind turbine blade |
| CN206458561U (zh) * | 2016-11-07 | 2017-09-01 | 冯智勇 | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 |
-
2016
- 2016-11-07 CN CN201611005244.4A patent/CN106382184A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9086053B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-07-21 | General Electric Company | Enhanced wind turbine blade |
| CN103527398A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-22 | 冯智勇 | 一种高性能的环翼式风力机叶片 |
| CN104153950A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-19 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 一种带有叶尖扰流结构的兆瓦级风力发电机叶片及其成型方法 |
| CN206458561U (zh) * | 2016-11-07 | 2017-09-01 | 冯智勇 | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203098139U (zh) | 一种适用于小型风力发电机的双叶轮对转风轮结构 | |
| WO2015003718A1 (en) | Wind turbine blade assembly with a noise attenuator on the blade tip | |
| CN206458561U (zh) | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 | |
| WO2022001691A1 (zh) | 用于风力发电机的鲨鱼鳃式叶片减阻结构、叶片及制造方法 | |
| CN106949021A (zh) | 一种基于分形优化的可改善失速特性的风力机叶片 | |
| CN211008949U (zh) | 一种风电叶片降噪后缘结构 | |
| CN103883483B (zh) | 一种100w风力发电机叶片 | |
| CN106382184A (zh) | 一种叶尖设有环翼的高性能风力机叶片 | |
| CN203239500U (zh) | 一种水平轴和垂直轴通用的风力发电机装置 | |
| CN202073710U (zh) | 旋流压缩式风光发电设备 | |
| CN208870737U (zh) | 一种风力机叶片 | |
| CN103527398A (zh) | 一种高性能的环翼式风力机叶片 | |
| CN206144708U (zh) | 阻力型微风自变桨风力发电机 | |
| CN105508150B (zh) | 一种基于分形学设计的风力机叶片 | |
| CN201513286U (zh) | 一种发电机叶轮 | |
| CN106704092A (zh) | 增效扰流板叶片 | |
| CN201103511Y (zh) | 一种可变桨风轮 | |
| Asif et al. | Parametric study of turbine mounted on train for electricity generation | |
| CN211900866U (zh) | 风电叶片及水平轴风力发电机 | |
| CN203702452U (zh) | 一种高性能的环翼式风力机叶片 | |
| CN108167124B (zh) | 一种单轴双式风力发电设备 | |
| CN203297032U (zh) | 一种风力机叶片及风力机 | |
| CN206753808U (zh) | 一种多风机叶片风机头的风力发电装置 | |
| CN108979952A (zh) | 一种风力机叶片 | |
| CN104314770A (zh) | 一种带后缘平板的风力机叶片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170208 |