一種帶導流條的垂直軸風力機葉片的制作方法
【技術領域】
[0001]實用新型涉及一種風力發(fā)電機的葉片，尤其是一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，屬于風力發(fā)電技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著環(huán)境和能源問題日益突出，可再生能源的開發(fā)和利用得到世界各國的重視。風能在可再生能源的利用中占有很大的比例，風力發(fā)電作為對風能利用的主要形式受到越來越多的重視?，F(xiàn)代用于并網(wǎng)運行的大型風力發(fā)電機組，大多為水平軸風力發(fā)電機組，并且技術已經(jīng)很成熟。風能的最早利用形式是垂直軸風車，但是垂直軸風力發(fā)電機出現(xiàn)較晚，主要是由于人們普遍認為垂直軸風力發(fā)電機的風能利用率低于水平軸，因而導致垂直軸風力發(fā)電機長期得不到重視。隨著升力型風輪技術的發(fā)展，使得垂直軸風力發(fā)電機的風能利用率不再低于水平軸，并且與水平軸風力發(fā)電機相比，其具有維護方便，葉片設計制造簡單，造價低，不需要對風裝置等優(yōu)點。
[0003]目前垂直軸風力機按葉輪工作方式有三種形式:一)升力型風機，主要靠葉片產(chǎn)生的升力帶動葉輪做工。但由于葉片處于不同攻角時升力的大小區(qū)別很大，而且升力分解的與風向垂直的用來驅動風機做功。平行的分力相反阻礙風機做功。因此靠升力啟動風機有些困難，必須達到一定風速，克服了阻力才能旋轉。
[0004]二)阻力型風機，主要依靠阻力來工作的風力機稱為阻力型風力機。阻力型風機在低風速下易起動，但旋轉速度不高，風輪的尖速比較小，不能到達風能的高度利用。這類風機輸出的扭矩很大，常被用于提水、碾米、拉等動力。
[0005]三)升阻混合型，由于前兩種風機各有優(yōu)缺點，因此派生出了混合型風機，即解決了升力型風機起動問題，又解決了阻力型風機不能高速運轉問題。但目前升阻混合型阻力和升力分開，沒有很好的結合，勢必造成互相影響的結果，導致其綜合性能不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種帶導流條的垂直軸風力機葉片。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，在垂直軸風力機葉片上，沿葉片展向20%、40%、60%、80%各安裝一個導流條。
[0008]優(yōu)選的，所述的導流條高度為3%葉片弦長，厚度為1%葉片弦長。
[0009]優(yōu)選的，所述的導流條從葉片前緣延伸到尾緣，導流條前緣首點位置到尾緣末點位置偏移距離為6%葉片弦長。
[0010]本實用新型效果和益處是:本實用新型通過在葉片上加裝導流條來控制風力機葉片氣流的流經(jīng)路徑，改變氣流的進入和離開葉片的角度，增加了葉片的升力，同時增大葉片切向力，具有降低風機起動風速，提尚風能利用系數(shù)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型導流條的結構示意圖。
[0012]圖2是圖1的俯視圖。
[0013]圖3是垂直軸風力機葉片的結構示意圖。
[0014]圖4是圖3的俯視圖。
[0015]圖5是垂直軸風機框架的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0016]實施例
[0017]如圖1-圖4所示:一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，在垂直軸風力機葉片I上，沿葉片I展向20%、40%、60%、80%各安裝一個導流條2。選取對稱翼型0018為實驗翼型，弦長100_。葉片I采用木質制成，為防止葉片I旋轉強度不夠。在葉片I內(nèi)部設計預埋金屬鋼構件，每片葉I片預埋3個，并且每片葉片I鋼件位置一樣，以免風機轉動不平衡。葉片I加導流條2保證不要改變翼型原有的氣動外形。導流條2高度為3mm，厚度為1mm，偏移距離S為6mm，導流條2從A點到B點任意圓弧過渡粘貼到葉片I上。把做好的葉片組裝成實驗框架，套在旋轉軸上，最后連接外部實驗儀器進行實驗。
[0018]如圖5所示:風機安裝軸7與風機實驗裝置固定座相連，使用連軸器與測量風機參數(shù)扭矩儀連接。風機實驗裝置采用4片葉片，周向均勻布置，葉片I上有與連接桿4連接的螺栓孔，使用螺栓3與連接桿4相連，連接桿通過螺栓與安裝盤5相連接，組成一個風機框架。風機框架的安裝盤內(nèi)有通孔，套在旋轉軸7上，使用頂絲與軸固定。
[0019]工作原理
[0020]垂直軸升力型風力機葉片工作時，依靠葉片本身的升力在旋轉圓周切向力分力來產(chǎn)生動力，而葉片在旋轉過程中，葉片的與來流的攻角在不斷變化。隨著攻角的增大，葉片吸力面氣流分離逐漸加劇，升力逐漸降低，切向分力也隨之減小，葉片的做功能力也隨之下降。為了保證有足夠的切向力和足夠大的升阻比，采用在葉片迎風面即葉片吸力面安裝導流條，使氣流在葉片上的流經(jīng)路徑得以改變，從而氣流的進出角發(fā)生改變，氣流的動量發(fā)生了變化，從而給導流條反向作用力，增加了切向力，從而提高了葉片的做功能力。同時也改變了風機的起動性能。
【主權項】
1.一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，其特征在于：在垂直軸風力機葉片上，沿葉片展向20%、40%、60%、80%各安裝一個導流條。2.如權利要求1所述的一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，其特征在于：所述導流條高度為3%葉片弦長，厚度為1%葉片弦長。3.如權利要求1所述的一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，其特征在于：所述導流條從葉片前緣延伸到尾緣，導流條前緣首點位置到尾緣末點位置偏移距離為6%葉片弦長。
【專利摘要】一種帶導流條的垂直軸風力機葉片，在垂直軸風力機葉片上，沿葉片展向20％、40％、60％、80％各安裝一個導流條。所述的導流條高度為3％葉片弦長，厚度為1％葉片弦長。所述的導流條從葉片前緣延伸到尾緣，導流條前緣首點位置到尾緣末點位置偏移距離為6％葉片弦長。本實用新型效果和益處是：本實用新型通過在葉片上加裝導流條來控制風力機葉片氣流的流經(jīng)路徑，改變氣流的進入和離開葉片的角度，增加了葉片的升力，同時增大葉片切向力，具有降低風機起動風速，提高風能利用系數(shù)等優(yōu)點。
【IPC分類】F03D3/06
【公開號】CN204755184
【申請?zhí)枴緾N201520412592
【發(fā)明人】李國文, 齊亞丹
【申請人】沈陽航空航天大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月15日