CN201381935Y - 垂直轴风力发电机新型空气动力部件 - Google Patents
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Abstract
一种垂直轴风力发电机的新型空气动力部件。它是由上直径小下直径大的两个圆盘安装面板和空气动力叶片组合而成，整体呈断面为等腰梯形的中空圆桶状结构。空气动力叶片呈不规则梯形，上边沿窄，下边沿宽，上窄边沿与直径小的上圆盘安装面板内侧圆周线贴合安装，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线呈一定角度切向安装，所有空气动力叶片向心周向倾斜安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，尤其能提高垂直轴风力发电机的抗风能力和稳定性，在气流速度相同的前提下，能提高垂直轴风力发电机对气流的转换效率，低气流速度启动性能更好，增加扭力，扭矩。
背景技术
目前，公知的垂直轴风力发电机的空气动力部件中的空气动力叶片是上下长度等长的长方形或S形，空气动力叶片上下重量一样，空气动力叶片周向垂直安装，从而造成整个空气动力部件上下重量一样，故抗风能力和稳定性较差。另外目前公知的垂直轴风力发电机的空气动力部件中的空气动力叶片是上下长度等长的长方形或S形，周向垂直安装，空气动力叶片的断面是与飞机机翼的断面形状相同，原理与飞机机翼一样是靠气流流经垂直安装的空气动力叶片内外侧的时间差而产生空气动力叶片内外侧的气压差进而产生作用于空气动力叶片内外侧的倾斜于叶片的向内或向外的拉升力，此拉升力部分转换为平行作用于空气动力叶片的横向驱动力，由于空气动力部件总体是呈中空圆桶状结构，所以在各个空气动力叶片的横向驱动力的共同作用下会产生周向运动，会旋转起来，但是在气流速度相同的前提下，作用于空气动力叶片内外侧的倾斜于叶片的向内或向外的拉升力只能部分转换为平行作用于空气动力叶片的横向驱动力，气流只是部分转换为做工于空气动力叶片的横向驱动力，转换的效率比较低。还有，目前公知的垂直轴风力发电机的空气动力部件整体是呈上下直径相同的中空圆桶状结构，整个空气动力部件上下重量一样，旋转起来后不易产生上下半部的力矩差，在气流速度相同的前提下，空气动力部件旋转起来后扭力，扭矩损失比较大。
发明内容
为了克服现有垂直轴风力发电机的空气动力部件抗风能力和稳定性较差，和现有垂直轴风力发电机的空气动力部件中的空气动力叶片在气流速度相同的前提下对气流转换为平行作用于叶片的横向驱动力的效率比较低的缺点，以及现有垂直轴风力发电机的空气动力部件整体上下重量一样，旋转起来后不易产生上下半部的力矩差，在气流速度相同的前提下，扭力，扭矩损失比较大的缺点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
1、垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，此部件由上直径小下直径大的两个圆盘安装面板和空气动力叶片组合而成，其特征是：空气动力叶片呈不规则梯形，上窄边沿与直径小的上圆盘安装面板内侧圆周线贴合安装，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线呈一定角度切向安装，空气动力叶片周向向心倾斜安装后部件整体呈断面为等腰梯形的中空圆桶状结构。
2、上述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的空气动力叶片呈不规则梯形，下宽边沿长度是上窄边沿长度的2-3倍，下宽边沿向外向逆时针方向扭转，高度为下宽边沿与上窄边沿的长度之和。
3、所述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的上下圆盘安装面板，直径小的上圆盘安装面板与直径大的下圆盘安装面板直径比为2∶3。
旋转的原理：
1、垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，此部件由上直径小下直径大的两个圆盘安装面板和空气动力叶片组合而成，其特征是：空气动力叶片呈不规则梯形，上窄边沿与直径小的上圆盘安装面板内侧圆周线贴合安装，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线呈一定角度切向安装，空气动力叶片周向向心倾斜安装后部件整体呈断面为等腰梯形的中空圆桶状结构。---部件上圆盘安装面板直径小，下圆盘安装面板直径大，部件整体呈断面为等腰梯形的中空圆桶状结构，重量大的部分在空气动力部件直径大的下圆盘安装面板，同时空气动力叶片是呈上窄下宽的不规则梯形，叶片下面积大重量大，叶片上面积小重量轻，叶片周向向心倾斜安装，从而使整个空气动力部件下重上轻，故抗风能力更强，稳定性更好，比较坚固。
2、上述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的空气动力叶片呈不规则梯形，下宽边沿长度是上窄边沿长度的2-3倍，下宽边沿向外向逆时针方向扭转，高度为下宽边沿与上窄边沿的长度之和。---叶片上半部面积小而下半部面积大，叶片下宽边沿向外向逆时针方向扭转后增加了叶片下半部滞留气流的时间和数量，由气流流经空气动力叶片上下半部的时间和数量差而产生空气动力叶片上下半部的气压差和推力差进而产生作用于空气动力叶片的横向驱动力，由于空气动力部件是断面呈等腰梯形的中空圆桶状结构，所以在各个叶片的横向驱动力的共同作用下部件整体会产生周向运动，会旋转起来，此驱动力的产生不同于传统公知的空气动力叶片是由气流作用于叶片产生倾斜于叶片的向内或向外的拉升力，再部分转换为平行于叶片的横向驱动力，而是气流直接全部作用于叶片，全部直接转换为叶片的横向驱动力，所以转换效率更高，损耗比较小，转换更直接。
3、所述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的上下圆盘安装面板，直径小的上圆盘安装面板与直径大的下圆盘安装面板直径比为2∶3。---部件整体上轻下重，旋转起来后容易产生上下半部的力矩差，从而增强了空气动力部件旋转起来后的扭力，扭矩。
本实用新型的有益效果是，作为垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，在气流速度相同的前提下，抗风能力更强，稳定性更好，气流在转换为空气动力叶片的横向驱动力，进而形成空气动力部件整体的周向运动，旋转上，损耗较小，转换效率更高，转换更直接，空气动力部件旋转起来后扭力扭矩更大。
附图说明
图1是垂直轴风力发电机新型空气动力部件中空气动力叶片未加工，未安
装于部件中的视图。其中有A＝2B；A＝3B；A+B＝C。
图2是垂直轴风力发电机新型空气动力部件中空气动力叶片加工后，安装
于部件中的状态视图。下宽边沿A向外向逆时针方向扭转。
图3是垂直轴风力发电机新型空气动力部件中上下圆盘安装面板的平面图。
其中φ1为下直径Φ2为上直径；φ1∶φ2＝3∶2
H为空气动力叶片高度。
图4是垂直轴风力发电机新型空气动力部件中空气动力叶片在部件中的安装示意图。
图5是垂直轴风力发电机新型空气动力部件的整体构造图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1中，空气动力叶片为上窄下宽的不规则梯形，上窄边沿是平行直线，下宽边沿是非平行直线，平视下宽边沿左端点低右端点高，两端点连接线呈一定角度，这是因为下宽边沿向外向逆时针方向扭转后要与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线切向安装后贴合的需要。叶片下宽边沿长度是上窄边沿长度的2-3倍，叶片高度是上窄边沿和下宽边沿的长度之和。
在图2中，空气动力叶片为上窄下宽的不规则梯形，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后呈安装状态。
在图3中，上圆盘安装面板直径小，下圆盘安装面板直径大，上下圆盘安装面板直径比为：2∶3。
在图4中，在部件中，空气动力叶片上窄边沿与直径小的上圆盘安装面板内侧圆周线贴合安装，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线切向安装。
在图5中，是空气动力叶片安装于部件后，垂直轴风力发电机新型空气动力部件的整体构造图。
Claims (3)
1.垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，此部件由上直径小下直径大的两个圆盘安装面板和空气动力叶片组合而成，其特征是：空气动力叶片呈不规则梯形，上窄边沿与直径小的上圆盘安装面板内侧圆周线贴合安装，下宽边沿向外向逆时针方向扭转后与直径大的下圆盘安装面板内侧圆周线呈一定角度切向安装，空气动力叶片周向向心倾斜安装后部件整体呈断面为等腰梯形的中空圆桶状结构。
2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的空气动力叶片呈不规则梯形，下宽边沿长度是上窄边沿长度的2-3倍，下宽边沿向外向逆时针方向扭转，高度为下宽边沿与上窄边沿的长度之和。
3.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机的新型空气动力部件，其特征是：部件中的上下圆盘安装面板，直径小的上圆盘安装面板与直径大的下圆盘安装面板直径比为2∶3。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102094749A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-06-15 | 赵东南 | 多叶式卧式风力发动机 |
| WO2012119281A1 (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Zhao Dongnan | 多叶式卧式风力发动机 |
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2009
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