CN111120200A - 一种高效风力发电机桨叶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效风力发电机桨叶，其包括用于与发电机涡轮轮毂连接的桨叶柄以及与桨叶柄固定连接的桨叶体；所述桨叶体迎风面上呈横向设置有一个或一个以上通槽。本发明通过在发电机桨叶上设置通槽使被桨叶捕捉到的风在通槽的约束下能够沿通槽流动，使更多的风力转换为推动桨叶旋转的推动力，减少自桨叶柄向桨叶叶尖方向流动的风量。通槽的横截面积沿风的流动方向逐渐减小，进入通槽内部的风会被加速后排出，可以增加其对桨叶的推动力，从而增加对涡轮的推动力，进而将捕捉到的风更多的转化为动能带动发电机发电。采用本发明也可对现有的风力发电机桨叶进行改造，提高其工作效率。

Description

一种高效风力发电机桨叶

技术领域

本发明涉及风力发电设备领域，具体涉及一种高效风力发电机桨叶。

背景技术

目前的风力发电机采用的发电方式是风力驱动涡轮旋转，进而带动发电机进行发电。目前所使用的涡轮上的桨叶是一种表面光滑的螺旋桨式桨叶，当风吹向风力发电机时，气流作用于桨叶表面后被分解为沿发电机轴向的推力和沿桨叶切向的推动力，只有这部分切向推动力才能推动涡轮旋转而发电。但是由于桨叶表面是光滑的，由于螺旋桨式叶轮的特点，会有一部分风沿桨叶自涡轮中心向桨叶叶尖方向流动，这部分被桨叶捕捉到的风不会推动涡轮旋转，会被白白浪费，因而会影响涡轮的工作效率。

发明内容

仿生学是人类通过研究自然界生物体的结构与功能工作的原理，并由这些原理受到启发从而能够发明出新的设备、工具和技术，创造出适用于生产，学习和生活的先进技术。鸟类为了能够适应空中飞行，经过亿万年的进化，其翅膀已经逐步优化，符合空气动力学要求。仔细观察鸟类的羽毛，其表面并不是平整的，而是有许多细小的槽纹，使空气在羽毛表面流动时其气流方向朝着有利于鸟类飞行的方向流动，因而鸟类在飞行时会更加省力。

本发明通过对鸟类羽毛进行仔细研究，提供了一种高效风力发电机桨叶，用于提高风力发电机涡轮的效率，使更多的风能能够转化为电能。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高效风力发电机桨叶，其包括用于与发电机涡轮轮毂连接的桨叶柄以及与桨叶柄固定连接的桨叶体；所述桨叶体迎风面上呈横向设置有一个或一个以上通槽。

进一步的，所述通槽的横截面面积沿风在其内部的流动方向逐渐减小。

进一步的，所述通槽横截面为矩形，所述通槽的相邻两面之间均为圆滑过渡。

进一步的，所述的通槽设置在桨叶体表面以下。

进一步的，所述的通槽位于桨叶体表面以上，所述通槽的两侧为贴片，所述贴片与桨叶体固定连接。

进一步的，所述通槽两侧面有夹角。

进一步的，所述通槽底面与其顶部所在平面有夹角。

本发明的积极效果为：

本发明通过在发电机桨叶上设置通槽使被桨叶捕捉到的风在通槽的约束下能够沿通槽流动，使更多的风力转换为推动桨叶旋转的推动力，减少自桨叶柄向桨叶叶尖方向流动的风量。通槽的横截面积沿风的流动方向逐渐减小，进入通槽内部的风会被加速后排出，可以增加其对桨叶的推动力，从而增加对涡轮的推动力，进而将捕捉到的风更多的转化为动能带动发电机发电。采用本发明也可对现有的风力发电机桨叶进行改造，提高其工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例1迎风面的结构示意图；

图2是图1中G部的局部放大图；

图3是图2中A-A部位通槽的剖面图；

图4是风在通槽中流动的示意图；

图5是本发明实施例2中通槽的横截面示意图；

图中，1、桨叶柄；2、桨叶体；3、通槽；4、轮毂；5、贴片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1至图4所示，一种高效风力发电机桨叶，其包括桨叶体2，所述桨叶体2迎风面上设有若干通槽3，所述通槽3位于桨叶体2表面以下，所述通槽3中心面方向与桨叶体2横截面方向一致。所述桨叶体2根部设有用于和风力发电机涡轮中心的轮毂4相连接的桨叶柄1。图4中序号标线以外的箭头方向为风在桨叶上的流动方向。由于风力发电机的自主寻风功能，其涡轮所在平面始终与来风方向垂直，因而桨叶体2的迎风面始终不变，风在通槽3中的流动方向不会发生变化，总是由靠近轮毂4前端的一侧向靠近轮毂4后端的一侧流动。当风沿轮毂4中心轴吹向桨叶体2的迎风面后，在通槽3的作用下进入通槽3的风会沿通槽3从其后端流出，从而推动桨叶体2沿轮毂4中心旋转，因为通槽3方向与桨叶体2横截面方向一致，所要此方向流动的风推动桨叶体2转动时的效率最高。设置在桨叶体2上的通槽3也可以对由桨叶柄1向桨叶尖端流动的风产生阻力，减少风在此方向上的流动量，使更多的风能够进入通槽3并沿通槽3流动，从而提高桨叶的工作效率。

所述通槽3的两个侧面沿风的流动方向逐渐向通槽3的中心面靠近，使通槽3的横截面面积沿风的流动方向逐渐减小。因此，风在通槽3内流动时会逐渐被压缩和加速，最终沿通槽3的出风端排出。被加速的风能够提高其对桨叶体2的推动力，从而提高桨叶的工作效率。

所述通槽3相邻的两个面之间均为圆滑过渡，可防止桨叶体2在通槽3处因产生应力集中而断裂。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于通槽3位于桨叶体2表面之上。

如图5所示，桨叶体2上间隔一定距离粘贴有若干贴片5，所述贴片5为条形，相邻的两个贴片5之间为通槽3，所述贴片5侧面形状与通槽3侧面形状相匹配。因此，可采用粘贴贴片5的方法可对现有的风力发电机桨叶进行改造，通过粘贴贴片5的方式来提高现有桨叶的效率。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，其包括用于与发电机涡轮轮毂（4）连接的桨叶柄（1）以及与桨叶柄（1）固定连接的桨叶体（2）；所述桨叶体（2）迎风面上横向设置有一个或一个以上通槽（3）。

2.根据权利要求1所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）的横截面面积沿风在其内部流动方向逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）横截面为矩形，所述通槽（3）的相邻两面之间均为圆滑过渡。

4.根据权利要求1所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）设置在桨叶体（2）表面以下。

5.根据权利要求1所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）位于桨叶体（2）表面以上，所述通槽（3）的两侧为贴片（5），所述贴片（5）与桨叶体（2）固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）的两侧面有夹角。

7.根据权利要求2所述的一种高效风力发电机桨叶，其特征在于，所述通槽（3）的底面与其顶部所在平面有夹角。

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