[发明专利]一种无叶尖涡发生的水平轴风力机

说明书

技术领域

本发明属于风力机的技术领域，具体而言涉及一种无叶尖涡发生的水平轴风力机。

背景技术

目前，风力机主要利用风动能做功。这种风力机在低风速时，叶片表面压力面与吸力面压力差别不是很大，所以叶片上气流基本附着在叶片表面。风力机叶片近轮毂，除了保证气动设计要求以外，还需要满足结构强度要求，增加翼型厚度是解决问题的方法之一，即在叶根附近区域采用厚翼型，但是随着风速增加，厚翼型容易发生分离，容易产生叶尖涡，导致风能吸收能力降低，势必影响功率输出。虽然叶片的三维旋转效应可以在一定程度上延迟失速，对升力的减少有一定的弥补，但是叶片附近的流动也由于旋转效应而变得更为复杂，分离的影响仍然占主导位置。

为此，若能发明一种无叶尖涡发生的水平轴风力机，能够使得叶片吸力面径向流动减弱，在一定程度上抑制叶片后缘处分离流动，减弱叶尖漩涡的产生，可以延迟失速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为减弱叶尖涡的发生，提高升力气动性能，而提出的一种风力机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种无叶尖涡发生的水平轴风力机，包括机舱、叶片、轮毂和塔架，所述机舱安装在塔架上，所述轮毂安装在机舱的前端，所述叶片安装在所述轮毂上，还包括弧形弯板，所述弧形弯板设置在所述叶片的吸力面上，所述弧形弯板是以轮毂的轴心为圆心的圆弧段。

进一步地，所述弧形弯板为等截面宽度。

进一步地，还包括整流罩，所述整流罩安装在轮毂的前端。

进一步地，所述弧形弯板的厚度为d，所述叶片的翼型弦长为c，并且d=0.02×c。

进一步地，所述叶片的数量为3个，并均匀地安装在所述轮毂上。

进一步地，还包括调浆装置，用于调节所述叶片的桨距角。

与现有技术相比，本发明无叶尖涡发生的水平轴风力机的有益效果是：

1、该轮毂的转轴与来流风向一致，受整流罩的限制，并且由于风力机叶片几何复杂程度很高，使得在风力机叶片流动很复杂，加装弧形弯板的风力机叶片流动较之前未加装弧形弯板流动更加规律，即叶片流动沿翼型流动，可以明显减少叶片径向流动。

2、该轮毂将水平轴扫风面内所有的风能通过叶片做功，使得整个展向都具有较好做功能力，克服了水平轴轮毂叶根端做功能力弱的缺点。以轮毂中心为圆心以轮毂转轴为中心轴线构成风力机弯板处的流线，隔板与流线一致，每个弯板处流体方向都是与圆弧相切。隔板的加入不会加大旋转阻力，增加风力机的有效输出。

3、该轮毂叶片采用加装弧形弯板设计改造，沿弯板进风，且叶片在展向减少径流，具有较好的做功能力，克服了传统风力机径向流动大，叶尖漩涡强，且做功不足的缺点。

附图说明

图1是本发明无叶尖涡发生的水平轴风力机的三维示意图。

图2是弯板位置与轮毂关系示意图。

图3是弯板的安装示意图。

其中：1、弧形弯板；2、机舱；3叶片；4轮毂；5塔架；6吸力面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。