CN217950578U - 一种带导流的水平轴风力机整流罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带导流的水平轴风力机整流罩，包括由导流片、整流罩组成，所述导流片固定连接在所述整流罩外侧。本实用新型把水平轴风力机轮毂整流罩部分的气流通过导流的方式，使该部分的气流的进气角度更加适合叶片根部翼型的进气角度，从而提高叶片根部的气动效率，导流片由于改变了气流的方向，导流片本身也产生了扭矩，增加了整个叶轮的转动扭矩。另外导流片边缘产生的边条涡，会随气流一起作用于叶片，从而为叶片提供更低的压力，提高叶片根部的升力，本新型通过导流片对整流罩部分气流的的导向作用，必将诱导其附近的气流也起到了导向作用，从而进一步加大了气流的预旋，有利于风力机提高效率。

Description

一种带导流的水平轴风力机整流罩

技术领域

本实用新型涉及风能发电技术领域，特别是涉及一种带导流的水平轴风力机整流罩。

背景技术

近些年来，随着社会的发展，全球气候变暖的日益恶化，工业化进程的加速，不可再生资源的消耗加剧，人类对能源的需求越来越大，而与之相对的各种矿物资源日益耗尽，过多的使用矿物燃料会导致环境问题的出现，能源与环境问题成为当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题，人类开始渴求一种环保的可以循环使用的清洁能源。风能作为一种天然，无污染物排放，应用范围广的天然清洁能源，在我国的能源总量中所占的比例正在提高，受到了越来越多的重视。风能具有蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染的优点，但是却有密度低、不稳定以及地区差异大的缺点。风力发电机是将风能转化为可以直接利用的能源的最好途径，设计和研制性能优良的风力发电机，对我国的经济建设具有重要的意义。风力机主要分为垂直轴与水平轴两类，与垂直轴风力机相比，水平轴风力机有它独特的优点。水平轴风力机有较高的尖速比，较高的风能利用系数。水平轴风力机是最有效的风能转换装置之一，对其性能的实验是风力机设计的必要条件。风力机依靠风轮桨叶汲取风能，产生扭矩，通过磁粉器增加载荷，转换成功率输出。

水平轴风力机又分为升力型和阻力型两类。升力型旋转速度快，阻力型旋转速度慢。当前风力发电机，多采用升力型水平轴风力机。大多数水平轴风力机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型风力机，则利用风向传感元件及伺服电动机组成的传动装置。

风力机的风轮在塔架前面的又称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则称为下风向风力机。水平风力机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮；有的在一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架成本；有的利用锥形罩，使气流通过水平轴风轮时集中或扩撒，因此加速或减速；还有的水平轴风力机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。而水平轴风力机的重要部件轮毂整流罩却被人忽略。整流罩可以对叶轮中间的气流进行分流，有利于增加叶片根部的气流速度，还可以减少叶轮的轴向力。但整流罩对气流的作用仅仅是分流，没有做到导流，如何利用好整流罩的导流作用是利用好整流罩部分气流的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种带导流的水平轴风力机整流罩。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种带导流的水平轴风力机整流罩，包括由导流片、整流罩组成，所述导流片固定连接在所述整流罩外侧，所述导流片由所述整流罩头部顶点开始，结束于所述整流罩尾部，所述导流片的个数与风力机的叶片数目对应；高度由所述整流罩头部顶点开始逐渐增高，并带有一定的弯度，其所述导流片的弯度为 8％。

优选的：所述整流罩的所述导流片最大高度为10％所述整流罩的最大直径。

优选的：所述整流罩的所述导流片的厚度与所述整流罩的厚度相同。

优选的：所述整流罩的所述导流片的高度与所述整流罩的直径D有关。

优选的：所述导流片的最大高度为10％的所述整流罩最大外径D；所述导流片的高度由所述整流罩顶点开始作为零点，沿所述整流罩长度方向为正方向，到顶点的距离定义为x，此时x位置所对应的所述整流罩的直径为d，所以该位置的所述导流片的高度为0.1D*(d/D)。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、把水平轴风力机轮毂整流罩部分的气流通过导流的方式，使该部分的气流的进气角度更加适合叶片根部翼型的进气角度，从而提高叶片根部的气动效率。

2、导流片由于改变了气流的方向，导流片本身也产生了扭矩，增加了整个叶轮的转动扭矩。另外导流片边缘产生的边条涡，会随气流一起作用于叶片，从而为叶片提供更低的压力，提高叶片根部的升力。

3、本新型通过导流片对整流罩部分气流的的导向作用，必将诱导其附近的气流也起到了导向作用，从而进一步加大了气流的预旋，有利于风力机提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种带导流的水平轴风力机整流罩的整流罩三个叶片导流片布置第一示意图。

图2是本实用新型所述一种带导流的水平轴风力机整流罩的整流罩三个叶片导流片布置第二示意图

附图标记说明如下：

1、导流片；2、整流罩。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种带导流的水平轴风力机整流罩，包括由导流片1、整流罩 2组成，导流片1固定连接在整流罩2外侧，导流片1由整流罩2头部顶点开始，结束于整流罩2尾部，导流片1的个数与风力机的叶片数目对应；高度由整流罩2头部顶点开始逐渐增高，并带有一定的弯度，其导流片1的弯度为8％。

在本实施例中：整流罩2的导流片1最大高度为10％整流罩2的最大直径，整流罩2的导流片1的厚度与整流罩2的厚度相同，整流罩2的导流片1的高度与整流罩2的直径D有关，导流片1的最大高度为10％的整流罩2最大外径D；导流片1的高度由整流罩2顶点开始作为零点，沿整流罩2长度方向为正方向，到顶点的距离定义为x，此时x位置所对应的整流罩2的直径为d，所以该位置的导流片1的高度为0.1D*d/D，利用整流罩2外侧的导流片1来提高风力机叶片根部的气动效率，同时也增加了叶轮的转动扭矩和风力机的效率，并且还会减少风力机叶片的压力和对叶片根部提供升力。

在本实例中：查取1。2m叶轮直径1kW的水平轴发电机一套，整流罩2为玻璃钢材质。叶片三片，整流罩长250mm，外径300mm，厚度2mm。因此根据本新型的制作方法采用硬塑料，厚度为2mm，导流片最大高度为30mm。

工作原理：在风力机的轮毂前面安装带有导流片1的整流罩2；而在整流罩 2上安装导流片1后，气流会在导流片1的导向作用下，使气流的进气角度满足叶片根部的需求。而且为了减少导流片1的转动阻力，导流片的高度从整流罩2 的顶点开始高度逐渐增加到其最大直径的10％。整流罩2带动导流片1旋转会对来流有诱导预选作用，使气流更加适合叶轮叶片的需求，因此导流片1起到了对该部分气流的合理运用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种带导流的水平轴风力机整流罩，其特征在于：由导流片(1)、整流罩(2)组成，所述导流片(1)固定连接在所述整流罩(2)外侧，所述导流片(1)由所述整流罩(2)头部顶点开始，结束于所述整流罩(2)尾部，所述导流片(1)的个数与风力机的叶片数目对应；高度由所述整流罩(2)头部顶点开始逐渐增高，并带有一定的弯度，其所述导流片(1)的弯度为8％。

2.根据权利要求1所述的一种带导流的水平轴风力机整流罩，其特征在于：所述整流罩(2)的所述导流片(1)最大高度为10％所述整流罩(2)的最大直径。

3.根据权利要求1所述的一种带导流的水平轴风力机整流罩，其特征在于：所述整流罩(2)的所述导流片(1)的厚度与所述整流罩(2)的厚度相同。

4.根据权利要求1所述的一种带导流的水平轴风力机整流罩，其特征在于：所述整流罩(2)的所述导流片(1)的高度与所述整流罩(2)的直径D有关。

5.根据权利要求4所述的一种带导流的水平轴风力机整流罩，其特征在于：所述导流片(1)的最大高度为10％的所述整流罩(2)最大外径D；所述导流片(1)的高度由所述整流罩(2)顶点开始作为零点，沿所述整流罩(2)长度方向为正方向，到顶点的距离定义为x，此时x位置所对应的所述整流罩(2)的直径为d，所以该位置的所述导流片(1)的高度为0.1D*(d/D)。

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