一種新型升阻組合φ-S型垂直軸風力的制造方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于包括：一個Φ型升力風力機，設(shè)置在所述Φ型升力風力機的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，所述Φ型升力風力機與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機同軸。本發(fā)明的有益效果包括，風力機在較低風速下便能啟動，而且不受來流風向的影響，從而提高了垂直軸風力機的風能利用效率，更適合風速較低而且風向不定性較大地區(qū)的居民使用。
【專利說明】—種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機，其中螺旋葉片S型阻力風力機和Φ型升力風力機被組合在一起，從而使風力機在低速風速便能夠啟動，且不受來流風向的影響，進而提高了風力機風能利用效率。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈。隨著越來越嚴重的環(huán)境污染問題的出現(xiàn)和化石然料有限儲量減少的雙重危機的日益加深，人類對可再生能源的開發(fā)和利用變得無比迫切，在眾多可開發(fā)利用的可再生能源(即新能源，主要有風能、太陽能、生物質(zhì)能、潮汐能等)中，風能以其儲量大、分布廣泛和開發(fā)技術(shù)相對成熟而成為目前世界能源結(jié)構(gòu)中的一個重要組成部分，歐洲風能協(xié)會和國際綠色和平組織于本世紀初就做出大膽預測，預計到2020年全球電力供應(yīng)的12%將來自風能。
[0003]Φ型升力風力機是典型的升力型垂直軸風力機，上世紀30年度最早出現(xiàn)在法國，其葉片橫截面為翼型，這就使得這種風力機在合適的風速下能有一個較好的風能捕捉能力，因而倍受人們的青睞，但是這種風力機在啟動風速比較大，在較低風速下就比較難啟動，而且當來流風向在某些情況下，風力機就很難啟動，也就是這種風力機對風向的依賴性比較高，這就影響了這種垂直軸風力機在風速較低和風向變化較大地區(qū)的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]傳統(tǒng)的φ型升力風力機啟動風速比較大，在較低風速下就比較難啟動，而且啟動對風向的依賴性也比較大，影響了這種垂直軸風力機在風速較低和風向變化較大地區(qū)的使用。為此，本發(fā)明通過為升阻組合的方式，降低這種風力機的啟動力矩，從而擴大它的應(yīng)用范圍。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在垂直軸Φ型升力風力機中央加一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，通過這種方式就把升力型和阻力型風力機結(jié)合在一起了，這種結(jié)合的優(yōu)點是當風速較低的時候，中央的S型阻力風力機便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機轉(zhuǎn)動，而且螺旋葉片S型阻力風力機的啟動不受風向的限制，起到了一個輔助啟動的作用，這樣便解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述問題；而且，當風速較高時，Φ型風力機便可自主轉(zhuǎn)動捕捉風能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于包括:
[0007]一個Φ型升力風力機，
[0008]設(shè)置在所述Φ型升力風力機的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機，所述Φ型升力風力機與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機同軸。
[0009]本發(fā)明的有益效果包括，風力機在較低風速下便能啟動，而且不受來流風向的影響，從而提高了垂直軸風力機的風能利用效率，更適合風速較低而且風向不定性較大地區(qū)的居民使用。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機的總體示意圖。
[0011]圖2是圖1所示實施例的新型升阻組合Φ-s型垂直軸風力機的俯視圖。
[0012]圖3是圖1所示實施例的新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的前視圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]I: φ型風力機2:S型風力機
[0015]3:塔架4:底座。
【具體實施方式】
[0016]參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機包括在傳統(tǒng)的Φ型升力風力機(I)的中央加置一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)。所述Φ型升力風力機(I)與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)同軸。
[0017]所述的Φ型升力風力機(I)具有翼型葉片，該翼型葉片為翼型沿著拋物線拉伸而成。
[0018]例如，在本發(fā)明的一個實施例中，螺旋葉片S型阻力風力機(2)的高度為1.48m，旋轉(zhuǎn)直徑為0.66m，螺旋角度為 180°，Φ型升力風力機(I)的旋轉(zhuǎn)直徑為2.64m。
[0019]參見圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種新型升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的中央S型阻力風力機(2)的旋轉(zhuǎn)直徑約為Φ型升力風力機(I)的最大旋轉(zhuǎn)直徑的四分之一。在一個具體實施例中，Φ型升力風力機(2)有三個葉片，以使風力機具有好的風能捕捉能力。
[0020]在圖1和3所示的實施例除了 Φ型升力風力機(I)和螺旋葉片S型阻力風力機
(2)，還包括塔架(3)和底座(4)。
[0021]在風速較低的時候，中央的S型阻力風力機(2)便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機(I)轉(zhuǎn)動，這就解決了傳統(tǒng)Φ型風力機低風速難以啟動的問題；而且螺旋葉片S型阻力風力機(2)的啟動不受風向的限制，起到了一個輔助啟動的作用，從而使本發(fā)明的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的啟動不受風向的限制；當風速較高的時候Φ型升力風力機(I)便可自主轉(zhuǎn)動捕捉風能，因此這種新型升阻組合φ-s型垂直軸風力機應(yīng)用范圍比較廣。
【權(quán)利要求】
1.一種升阻組合φ-s型垂直軸風力機，其特征在于包括: 一個Φ型升力風力機(1)， 設(shè)置在所述Φ型升力風力機(I)的中央位置的一個垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)，所述Φ型升力風力機(I)與所述垂直軸螺旋葉片S型阻力風力機(2)同軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于所述S型阻力風力機(2)具有螺旋形葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于所述Φ型升力風力機(I)包括翼型葉片，該翼型葉片為翼型沿著拋物線拉伸而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于 S型阻力風力機(2)的旋轉(zhuǎn)直徑約為Φ型升力風力機(I)的最大旋轉(zhuǎn)直徑的四分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于進一步包括: 塔架(3)， 底座(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的升阻組合Φ-S型垂直軸風力機，其特征在于 在風速較低的時候，中央的S型阻力風力機(2)便可啟動，進而帶動Φ型升力風力機(I)轉(zhuǎn)動，S型阻力風力機2從而起了一個輔助啟動的作用，而所述升阻組合Φ-S型垂直軸風力機的啟動不受風向的限制； 當風速較高的時候Φ型風力機(I)可自主轉(zhuǎn)動捕捉風能。
【文檔編號】F03D3/00GK103670912SQ201210335395
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】劉沛清, 任水利, 張純, 屈秋林, 郭昊 申請人:北京航空航天大學