CN210859024U - 一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，包括叶片本体，叶片本体上沿叶片本体轴线方向均匀设置有至少两个翼刀，叶片本体的尾部设置有翼尖小翼，翼尖小翼为叶片本体尾部朝叶片本体的吸力面弯曲而成，翼尖小翼与叶片本体的尾缘相切。本实用新型的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，使得叶片表面最大压力值远离旋转轴心，从而使得叶片获得更多的转矩，同时能够抑制叶尖涡流的产生并且扩散漩涡，从而提高叶片获能效率。
Description
技术领域
本实用新型属于水轮机叶片技术领域，涉及一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片。
背景技术
水轮机可以直接获得潮流能，其水动力性能影响着整个发电系统的性能，目前我国水平轴潮流能水轮机的效率较低且机组稳定性和可靠性低下。海流在经过水轮机叶轮的根部和尾部形成强烈的涡流，并且在水轮机叶轮在旋转时，其后缘产生了附着涡、叶尖螺旋涡和中心涡，这些涡流使得水轮机叶片的获能效率大大降低，并且使得机组产生振动，不利于机组的平稳高效运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，使得叶片表面最大压力值远离旋转轴心，从而使得叶片获得更多的转矩，同时能够抑制叶尖涡流的产生并且扩散漩涡，从而提高叶片获能效率。
本实用新型所采用的技术方案是，一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，包括叶片本体，叶片本体上沿叶片本体轴线方向均匀设置有至少两个翼刀，叶片本体的尾部设置有翼尖小翼，翼尖小翼为叶片本体尾部朝叶片本体的吸力面弯曲而成，翼尖小翼与叶片本体的尾缘相切。
本实用新型的特征还在于，
翼刀为柳叶型。
翼刀设置有两个。
两个翼刀分别位于叶片本体长度的1/5和3/5处。
翼刀的长度方向沿叶片本体的宽度方向设置，翼刀的长度S与所安装位置叶片本体的宽度相同。
翼刀位于叶片本体的吸力面侧，翼刀轴线方向与叶片本体轴线方向垂直。
翼刀的高度d与长度S之比d/S＝1/18。
翼尖小翼倾斜角β为90°。
翼尖小翼的顶端弦长L＝2mm，高h＝22mm。
翼尖小翼横截面翼型为长短轴比为18/1的椭圆形。
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过设置翼刀和翼尖小翼，提高水轮机效率和单位水域面积的水轮机获能性能，水轮机在工作时叶片本体表面压力最大值出现在叶片本体中部偏旋转轴心测位置，翼刀的设置可以使得叶片本体表面最大压力值远离旋转轴心，从而使得叶片本体获得获得更多的转矩，增加叶片获能。翼尖小翼能够有效地抑制叶尖涡流的产生并且又起到扩散漩涡的作用，使水轮机尾流速度恢复加快，减弱海流经过水轮机形成的尾流影响，提高单位水域面积的水轮机获能性能，从而提高水轮机组发电效率。
附图说明
图1是本实用新型一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片的结构示意图；
图2是本实用新型一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片中翼刀的结构示意图；
图3是本实用新型一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片中翼尖小翼的侧面视图；
图4是图3的右视图。
图中，1.叶片本体，2.翼刀，3.翼尖小翼。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，如图1所示，包括叶片本体1，叶片本体1上沿叶片本体1轴线方向均匀设置有至少两个翼刀2，叶片本体1的尾部设置有翼尖小翼3，翼尖小翼3为叶片本体1尾部朝叶片本体1的吸力面弯曲而成，翼尖小翼3与叶片本体1的尾缘相切。
如图2所示，翼刀2为柳叶型。
翼刀2设置有两个。
两个翼刀2分别位于叶片本体1长度的1/5和3/5处。
翼刀2的长度方向沿叶片本体1的宽度方向设置，翼刀2的长度S与所安装位置叶片本体1的宽度相同。
翼刀2位于叶片本体1的吸力面侧，翼刀2轴线方向与叶片本体1轴线方向垂直。
翼刀2的高度d与长度S之比d/S＝1/18。
如图3和图4所示，翼尖小翼3倾斜角β为90°。
翼尖小翼3的顶端弦长L＝2mm，高h＝22mm。
翼尖小翼3横截面翼型为长短轴比为18/1的椭圆形。
本实用新型一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片的工作原理是：
工作时，流体以一定速度冲击叶片本体1使其旋转，在叶片本体1中部偏旋转轴心测位置出现叶片本体1表面最大压力，翼刀2的存在使得叶片本体1表面最大压力远离旋转轴心，从而使得叶片本体1获得获得更多的转矩，增加叶片获能，同时，叶片本体1尾部会产生叶尖漩涡，翼尖小翼4能够有效地抑制叶尖涡流的产生并且又起到扩散漩涡的作用，使水轮机尾流速度恢复加快，减弱海流经过水轮机形成的尾流影响，提高单位水域面积的水轮机获能性能，从而提高水轮机组发电效率。
Claims (10)
1.一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，包括叶片本体(1)，所述叶片本体(1)上沿叶片本体(1)轴线方向均匀设置有至少两个翼刀(2)，所述叶片本体(1)的尾部设置有翼尖小翼(3)，所述翼尖小翼(3)为叶片本体(1)尾部朝叶片本体(1)的吸力面弯曲而成，所述翼尖小翼(3)与所述叶片本体(1)的尾缘相切。
2.根据权利要求1所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼刀(2)为柳叶型。
3.根据权利要求1所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼刀(2)设置有两个。
4.根据权利要求3所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，两个所述翼刀(2)分别位于叶片本体(1)长度的1/5和3/5处。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼刀(2)的长度方向沿所述叶片本体(1)的宽度方向设置，所述翼刀(2)的长度S与所安装位置叶片本体(1)的宽度相同。
6.根据权利要求5所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼刀(2)位于叶片本体(1)的吸力面侧，所述翼刀(2)轴线方向与叶片本体(1)轴线方向垂直。
7.根据权利要求5所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼刀(2)的高度d与长度S之比d/S＝1/18。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼尖小翼(3)倾斜角β为90°。
9.根据权利要求8所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼尖小翼(3)的顶端弦长L＝2mm，高h＝22mm。
10.根据权利要求9所述的一种具有翼刀和翼尖的潮流能水轮机叶片，其特征在于，所述翼尖小翼(3)横截面翼型为长短轴比为18/1的椭圆形。
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| CN112380648A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-19 | 湖南大学 | 一种含叶尖小翼叶片的潮流能水轮机分析方法 |
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