CN106640518A - 一种阻力型垂直轴风力发电机 - Google Patents
一种阻力型垂直轴风力发电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106640518A CN106640518A CN201610892690.5A CN201610892690A CN106640518A CN 106640518 A CN106640518 A CN 106640518A CN 201610892690 A CN201610892690 A CN 201610892690A CN 106640518 A CN106640518 A CN 106640518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blades
- semi
- wind turbine
- type vertical
- rotary
- 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
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 229920003266 Leaf® Polymers 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005511 kinetic theory Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
-
- 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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
- F05B2240/213—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Savonius type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05B2240/301—Cross-section characteristics
-
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种阻力型垂直轴风力发电机,包括端板、转轴、内叶片和回转叶片。本发明在经典的Savonius风力机的回转叶片内侧增加了一个小的内叶片,且其与回转叶片相连。当风吹向此风力机,迎风的内外叶片受到空气的作用,能够增加风力机的静态扭矩,同时减小了回转叶片的阻力,给风力机带来自动启动性能上的提升。与此同时,在转动过程中,由于内外叶片的共同作用,能够提升风力机的功率输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种垂直轴风力发电机,特别涉及一种阻力型垂直轴风力发电机。
背景技术
随着全球变暖、环境污染等问题的日益严重,人们更加注重可再生能源的开发利用。可再生能源的利用能够减少常规能源资源的开发和影响,促进社会的可持续发展。在众多可开发利用的可再生能源中,风能因其储量大、分布广泛和清洁,安全而备受关注。
风能是一种潜力很大的新能源,而且我国风能资源丰富,分布广泛,并且我国也早在上个世纪就开始使用风能。目前所使用的风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。相比于水平轴风力发电机,垂直轴风力发电机对来流方向没有要求,不需要任何的导流装置;具有结构简单、易于安装等特点;垂直轴风力机又分为阻力型和升力型。阻力型垂直轴风力机因其结构简单、建造成本低、回转力矩高、启动风速低等优点而备受关注;同时其运行不受风向限制、气动噪音小,使其能与城市建筑有效结合,充分利用建筑环境的风能,减少了一次能源的消耗。然而,阻力型垂直轴风力发电机并没有太好的自动启动性能,同时其效率、输出功率也相对较低。
发明内容
本发明是针对阻力型垂直轴风力发电机存在的问题,提出了一种萨沃纽斯式风力机,对阻力型垂直轴风力发电机结构进行改进创新,从阻力型垂直轴风力发电机结构入手,考虑现代空气动力学理论,在传统的Savonius风力机的叶片内侧增加一个内叶片。内外两个叶片同时作用能有效提高垂直轴风力发电机的自动启动性能、效率和输出功率。
本发明的技术方案为:一种阻力型垂直轴风力发电机,两块圆形端板通过中心一根转轴形成一轴盘,两块圆形端板中间两个半圆柱面叶片弧面向内对称安装在转轴两侧,两个半圆柱面叶片4个边与转轴中心在一条直线上,两叶片柱面朝向相反,且半圆柱面叶片部分交错,称为回转叶片,在两回转叶片交错一端,沿着两个回转叶片有半径小于回转叶片,并且弧度方向与对应的回转叶片相反的半圆柱面内叶片。
所述半圆柱面内叶片直径小于回转叶片直径的1/6。
本发明的有益效果在于:本发明阻力型垂直轴风力发电机,新型阻力型垂直轴风力发电机,保证了垂直轴风力机结构简单、易于安装维护等其他优点,同时又改善了垂直轴风力机自动启动性能的不足,提高了功率系数和效率。
附图说明
图1为本发明阻力型垂直轴风力发电机无端板的上视图;
图2为本发明阻力型垂直轴风力发电机立体结构图;
图3为本发明阻力型垂直轴风力机气流图。
具体实施方式
Savonius风力机由两个半圆柱面叶片弧面向内对称安装在转轴两侧,两叶面柱面朝向相反,两个半圆柱面叶片部分交错,两个半圆柱面叶片4个边与转轴中心在一条直线上,如图1所示阻力型垂直轴风力发电机无端板的上视图中1-1和1-2就是Savonius风力机的两个半圆柱面叶片,这里称为回转叶片,3为转轴,在外叶片内侧,也就是靠近转轴3,分别沿着外叶片1-1和1-2增加半径较小的半圆柱面内叶片2-1和2-2,并且其弧度方向与外叶片相反。内叶片的直径大小根据两外叶片1-1和1-2之间的距离设定,如图3,内叶片要选择合适的直径,其直径不宜过大,因为过大反而会减小迎风的静态扭矩,同时也会导致功率系数降低,不利于提高风力机功率。所以,我们定义其内叶片的直径应小于回转叶片直径的1/6。当风吹向此风力机,迎风的内外叶片受到空气的作用,能够增加风力机的静态扭矩,同时减小了回转叶片的阻力,给风力机带来自动启动性能上的提升。与此同时,在转动过程中,由于内外叶片的共同作用,能够提升风力机的功率输出。
如图2为阻力型垂直轴风力发电机立体结构图,半圆柱面叶片上下两端与两块圆形端板4固定在一起,转轴3上下固定在两块圆形端板中心点,内外叶片的大小不同,两叶片间的距离可以改变,距离越大,阻力型垂直轴风力发电机的输出功率也越大,但其静态扭矩越小,相对自动启动性能越差。但是,相比于传统Savonius风力发电机,自动启动性能还是有较大的提升。
Claims (2)
1.一种阻力型垂直轴风力发电机,两块圆形端板通过中心一根转轴形成一轴盘,两块圆形端板中间两个半圆柱面叶片弧面向内对称安装在转轴两侧,两个半圆柱面叶片4个边与转轴中心在一条直线上,两叶片柱面朝向相反,且半圆柱面叶片部分交错,称为回转叶片,其特征在于,在两回转叶片交错一端,沿着两个回转叶片有半径小于回转叶片,并且弧度方向与对应的回转叶片相反的半圆柱面内叶片。
2.根据权利要求1所述阻力型垂直轴风力发电机,其特征在于,所述半圆柱面内叶片直径小于回转叶片直径的1/6。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610892690.5A CN106640518A (zh) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | 一种阻力型垂直轴风力发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610892690.5A CN106640518A (zh) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | 一种阻力型垂直轴风力发电机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106640518A true CN106640518A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58856401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610892690.5A Pending CN106640518A (zh) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | 一种阻力型垂直轴风力发电机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106640518A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2565294A (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-13 | Spinetic Energy Ltd | A rotor for a vertical axis wind turbine |
CN110242497A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-09-17 | 东北大学 | 一种柔性叶片式萨布纽斯风轮机 |
CN111183282A (zh) * | 2017-08-07 | 2020-05-19 | 斯拜帝克能源有限公司 | 一种用于垂直轴风力涡轮机的转子 |
CN112065657A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 河南恒聚新能源设备有限公司 | 涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57135274A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Vertical type windmill |
WO2006108612A1 (de) * | 2005-04-11 | 2006-10-19 | Wilhelm Alfred A | Windturbine |
CN201526413U (zh) * | 2009-10-21 | 2010-07-14 | 河海大学 | 阻力型垂直轴风力机复合叶片 |
CN103161659A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 洛阳市丰热机械有限公司 | 透逆风式风杯和采风盘 |
CN103541859A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-01-29 | 慈溪市绿能新能源科技有限公司 | 一种叶片及其制造方法和安装此叶片的发电机 |
-
2016
- 2016-10-13 CN CN201610892690.5A patent/CN106640518A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57135274A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Vertical type windmill |
WO2006108612A1 (de) * | 2005-04-11 | 2006-10-19 | Wilhelm Alfred A | Windturbine |
CN201526413U (zh) * | 2009-10-21 | 2010-07-14 | 河海大学 | 阻力型垂直轴风力机复合叶片 |
CN103161659A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 洛阳市丰热机械有限公司 | 透逆风式风杯和采风盘 |
CN103541859A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-01-29 | 慈溪市绿能新能源科技有限公司 | 一种叶片及其制造方法和安装此叶片的发电机 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2565294A (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-13 | Spinetic Energy Ltd | A rotor for a vertical axis wind turbine |
CN111183282A (zh) * | 2017-08-07 | 2020-05-19 | 斯拜帝克能源有限公司 | 一种用于垂直轴风力涡轮机的转子 |
US11220995B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-01-11 | Spinetic Energy Limited | Rotor for a vertical axis wind turbine |
CN111183282B (zh) * | 2017-08-07 | 2022-08-09 | 斯拜帝克能源有限公司 | 一种用于垂直轴风力涡轮机的转子 |
CN110242497A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-09-17 | 东北大学 | 一种柔性叶片式萨布纽斯风轮机 |
WO2021017036A1 (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 东北大学 | 一种柔性叶片式萨布纽斯风轮机 |
CN110242497B (zh) * | 2019-07-26 | 2023-12-05 | 东北大学 | 一种柔性叶片式萨布纽斯风轮机 |
CN112065657A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 河南恒聚新能源设备有限公司 | 涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置 |
CN112065657B (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-08 | 河南恒聚新能源设备有限公司 | 涡轮静子结构及垂直轴涡轮风力发电装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201574886U (zh) | 一种组合型垂直轴风力发电机 | |
CN101566126A (zh) | 一种升阻互补型垂直轴风轮 | |
CN202132181U (zh) | 一种垂直轴升阻复合型风力发电系统 | |
CN106640518A (zh) | 一种阻力型垂直轴风力发电机 | |
CN106286122A (zh) | 一种带双层升力增强及升阻自动转换叶片的垂直轴风力机 | |
CN106545466A (zh) | 一种阻力型垂直轴风力机 | |
CN103174584A (zh) | 新型自启动式Darrieus-Savonius组合式垂直轴风力机 | |
CN101457744B (zh) | 被动变桨风力发电机 | |
CN102400854A (zh) | 垂直轴风力发电机 | |
CN108661856B (zh) | 一种高效垂直轴Savonius风力机 | |
CN202300829U (zh) | 双风叶风力发电机 | |
CN201339543Y (zh) | 被动变桨风力发电机 | |
CN104500329A (zh) | 一种基于卡块机构的可折叠叶片垂直轴叶轮 | |
CN104481801A (zh) | 一种基于皮带传动的可折叠叶片垂直轴叶轮 | |
CN104329219A (zh) | 一种Sistan风机叶轮 | |
CN206539452U (zh) | 一种组合型垂直轴风力发电装置 | |
CN208486979U (zh) | 一种各向多叶片垂直轴风力机 | |
CN201963471U (zh) | 一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机叶片 | |
CN201412269Y (zh) | 一种组合型立轴风力机 | |
CN204436688U (zh) | 一种具有阻力型支撑杆且可变转动惯量的垂直轴风轮 | |
CN104454339A (zh) | 一种基于锥齿轮传动的垂直轴风机叶轮 | |
CN104481811A (zh) | 一种垂直轴升阻力综合型风力发电机 | |
CN202047949U (zh) | 风力发电机的多组叶轮 | |
CN203130362U (zh) | 二次利用风能的立轴式风轮 | |
CN102062050A (zh) | 一种磁悬浮萨伏纽斯转子风力发电机叶片 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for 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: 20170510 |