專利名稱：一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于風(fēng)能利用設(shè)備，特別涉及一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片。
背景技術(shù)：
隨著世界性能源危機的加劇和全球環(huán)境日趨污染，許多國家都更加重視潔凈的新能源和可再生能源的研究、開發(fā)和利用。全球風(fēng)能理事會指出，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相比其他可再生能源技術(shù)而言顯得更成熟，其效率也更高，產(chǎn)業(yè)前景最好，其開發(fā)利用增長率遠高于常規(guī)能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是世界上發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一。垂直軸風(fēng)力機由于可以接受任何方向上的風(fēng)，因此不需要偏航機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單， 成本較低。同時，發(fā)電機、傳動系統(tǒng)和控制單元等可安放在比較低的地方，安裝維護方便。阻力型垂直軸風(fēng)力機具有扭矩大的特點，主要依靠阻力進行工作。葉片在選擇過程中，凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，因此為了提高風(fēng)能利用效率，增大驅(qū)動力而減小反向阻力是關(guān)鍵。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述技術(shù)分析，提供一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片。本實用新型的技術(shù)方案一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長度相同，凸面和凹面的兩個側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔。所述半橢圓弧的長軸與短軸長度之比為1.5 1 5 1。所述葉片的長度與半圓弧面的直徑之比為1 1 100 1。所述內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面固定。所述內(nèi)腔填充有泡沫材料。本實用新型的使用方法該葉片的一個側(cè)邊與豎直的回轉(zhuǎn)軸固定連接，構(gòu)成風(fēng)力機的動力單元，本實用新型也可以通過連接桿與回轉(zhuǎn)軸固定連接。在構(gòu)成風(fēng)力機時，使用的本實用新型的葉片數(shù)目至少為兩個，最多可以為100個。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是阻力型垂直軸風(fēng)力機葉片凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，本實用新型風(fēng)力機葉片的凹面為半圓形，其阻力系數(shù)最大，可達2.3 ； 而凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，本實用新型風(fēng)力機葉片的凸面為半橢圓形，其阻力系數(shù)僅為0.6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。

[0014]圖1為用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片的三維示意圖。圖2為用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片的橫截面剖視圖。圖中1.凸面2.凹面3.上底面4.下底面5.內(nèi)腔
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。實施例一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，由凸面1、凹面2、上底面3和下底面4構(gòu)成，凸面1的橫截面為半橢圓弧面，凹面2的橫截面為半圓弧面，凸面1的彎曲方向與凹面 2的彎曲方向相同且凹面2的半圓弧面的直徑與凸面1的半橢圓弧面的短軸長度相同，凸面1和凹面2的兩個側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面3和下底面4封口并形成內(nèi)腔5。該實施例中，凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長度均為400mm， 凸面的半橢圓弧的長軸與短軸長度之比為1.5，葉片的長度與半圓弧面的直徑之比為 10 1，內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面粘接固定，內(nèi)腔填充有低密度泡沫塑料，凸面和凹面由5層玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層、木質(zhì)層、聚苯乙烯泡沫層和PVC泡沫層粘合而成。檢測顯示葉片的凹面阻力系數(shù)為2. 3，葉片的凸面阻力系數(shù)僅為0. 6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。在采用該實施例所述的葉片構(gòu)成的阻力型垂直軸風(fēng)力機中，葉片數(shù)目為2個，每一個葉片的側(cè)邊均與豎直的風(fēng)力機回轉(zhuǎn)軸固定連接。
權(quán)利要求1.一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，其特征在于由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長度相同，凸面和凹面的兩個側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，其特征在于所述半橢圓弧的長軸與短軸長度之比為1.5 1 5 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，其特征在于所述葉片的長度與半圓弧面的直徑之比為1 1 100 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，其特征在于所述內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，其特征在于所述內(nèi)腔填充有泡沫材料。
專利摘要一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機的葉片，由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長度相同，凸面和凹面的兩個側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔，該葉片的側(cè)邊與豎直的風(fēng)力機回轉(zhuǎn)軸固定連接。本實用新型的優(yōu)點是阻力型垂直軸風(fēng)力機葉片凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，本實用新型風(fēng)力機葉片的凹面為半圓形，其阻力系數(shù)最大，可達2.3；而凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，本實用新型風(fēng)力機葉片的凸面為半橢圓形，其阻力系數(shù)僅為0.6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。
文檔編號F03D3/06GK202040011SQ20112010721
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者周巖, 孫立群, 曾光, 郭晉達, 魯林平 申請人:天津理工大學(xué)