本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪，尤其是能提高風(fēng)能利用效率的龍卷風(fēng)風(fēng)輪。

背景技術(shù)：

風(fēng)能作為一種清潔無污染的綠色能源，取之不盡，用之不竭，如何最大限度的利用風(fēng)能，是風(fēng)輪設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)。根據(jù)貝茲極限，風(fēng)輪功率系數(shù)理論最大值為0.593，目前，國內(nèi)外風(fēng)輪的風(fēng)能利用效率在40％～50％之間。

龍卷風(fēng)是一種大氣中最強(qiáng)烈的渦旋的現(xiàn)象，空氣繞龍卷的軸快速旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)與氣壓差具有很大的吸吮作用，形成了更大的風(fēng)速，龍卷風(fēng)中蘊(yùn)含了巨大的能量，如果能夠模擬龍卷風(fēng)的原理和結(jié)構(gòu)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電，將提高風(fēng)能的利用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)龍卷風(fēng)的原理和結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供一種新型的龍卷風(fēng)風(fēng)輪，能夠模擬龍卷風(fēng)，使風(fēng)在通過風(fēng)輪時提高風(fēng)速，形成渦流，形成氣壓差，產(chǎn)生吸力，比一般風(fēng)輪有更高的風(fēng)能利用系數(shù)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)包括風(fēng)輪軸、外葉片、渦流筒、內(nèi)葉片、輪盤與連接片，在風(fēng)力帶動氣流通過渦流筒時形成渦流，提高風(fēng)速，使渦流筒中心形成低氣壓，從而產(chǎn)生氣旋；內(nèi)葉片固定在渦流筒上，螺旋狀內(nèi)葉片可加速渦流的形成與渦流的轉(zhuǎn)速；兩側(cè)輪盤用于固定渦流筒與外葉片，同時起到加強(qiáng)渦流強(qiáng)度的作用；弧形外葉片將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動渦流筒、輪盤一起轉(zhuǎn)動；輪盤通過連接片與風(fēng)輪軸連接城一體，風(fēng)輪軸作為龍卷風(fēng)風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸并外與風(fēng)力機(jī)連接。

本發(fā)明的風(fēng)輪采用了中空圓筒型的渦流筒結(jié)構(gòu)，渦流筒結(jié)構(gòu)在三個方面加強(qiáng)了風(fēng)的力量，一是渦流筒的設(shè)計(jì)雖然使葉片面積減少了三分之一，但是它使風(fēng)速提高到1.5倍，使作用于葉片的風(fēng)能提高到2.22倍。二是風(fēng)輪兩端都有輪盤，渦流筒內(nèi)外的空氣密度不同，這個壓力差增加了風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的能量。三是渦流筒是中空的，在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動中渦流筒中間就形成了真空負(fù)壓，真空負(fù)壓不斷吸收空氣，這些空氣的加入通過螺旋狀內(nèi)葉片又增加了旋轉(zhuǎn)的力量。以上三股力量累加起來就實(shí)現(xiàn)了模擬龍卷風(fēng)。

本發(fā)明的有益效果是，上述方案實(shí)現(xiàn)了模擬龍卷風(fēng)的原理、結(jié)構(gòu)，本發(fā)明龍卷風(fēng)風(fēng)輪實(shí)現(xiàn)了更高的轉(zhuǎn)速，通過風(fēng)輪軸連接并傳遞給風(fēng)力機(jī)，從而提高了風(fēng)能的利用率。

附圖說明

圖1為龍卷風(fēng)風(fēng)輪軸視圖。

圖2為龍卷風(fēng)風(fēng)輪爆炸圖。

圖3為風(fēng)輪軸示意圖。

圖4為外葉片示意圖。

圖5為渦流筒示意圖。

圖6為輪盤示意圖。

圖7為連接片示意圖。

圖8為內(nèi)葉片示意圖。

圖中1.風(fēng)輪軸，2.外葉片，3.渦流筒，4.內(nèi)葉片，5.輪盤，6.連接片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明龍卷風(fēng)風(fēng)輪如圖1、圖2所示，其組成由風(fēng)輪軸(1)、外葉片(2)、渦流筒(3)、內(nèi)葉片(4)、輪盤(5)、連接片(6)組成。其中風(fēng)輪軸(1)通過連接片(6)與輪盤(5)連接在一起；外葉片(2)為弧形葉片，固定在兩端的輪盤(5)上；渦流筒(3)外壁通過焊接與外葉片(2)相連接；輪盤(5)作為本發(fā)明龍卷風(fēng)風(fēng)輪的框架，用于承載風(fēng)輪軸(1)與渦流筒(3)；內(nèi)葉片(4)為螺旋狀葉片，通過焊接與渦流筒(3)內(nèi)壁連接在一起。