CN103883470A - 一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，用于提高立轴风力机的风能利用效率。通过设置双风轮和挡聚风装置，将原有阻力区的风进行阻挡，形成负压区，以减少两个不同运动轨迹风轮叶片在回转阻力区的迎风阻力，同时将被阻挡的回转阻力区的部分风引导、并聚集到两侧驱动做功区形成风力高压区，使其风速加大，以提高正反转风轮叶片在驱动做功区的做功驱动力，使两风轮运动产生共轭效应，同时也利用风在气压差下形成的涡流能量，提高立轴风力机的做功效率。这种从被动利用风能到主动利用风能的方式，扩大风力发电使用的地域范围。

Description

一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置
技术领域
本发明涉及一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，用于提高立轴风力机的风能利用效率。通过设置双风轮和挡聚风装置，将原有阻力区的风进行阻挡，形成负压区，以减少两个不同运动轨迹风轮叶片在回转阻力区的迎风阻力，同时将被阻挡的回转阻力区的部分风引导、并聚集到两侧驱动做功区形成风力高压区，使其风速加大，以提高正反转风轮叶片在驱动做功区的做功驱动力，使两风轮运动产生共轭效应，同时也利用风在气压差下形成的涡流能量，提高立轴风力机的做功效率。这种从被动利用风能到主动利用风能的方式，扩大风力发电使用的地域范围。
背景技术
现有的立轴风力机单机(包括立轴风力发电机、立轴风力直驱机及所有立轴风力机械)每运转一周，其风轮翼片都会经过驱动做功区和回转阻力区。当风轮翼片运转到回转阻力区时，都无可避免的受到逆风运动时的迎风阻力，消耗了其它风轮叶片在驱动做功区从风中获得的部分做功动力，降低了立轴风力机的效率。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，用于提高立轴风力机的风能利用效率。本发明的技术方案如下：一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，包括：聚风导流板1、主支撑轴套2、下支架3、发电机4、风轮5、上支架6、立柱及主支撑轴7。
主支撑轴套2一侧安装聚风导流板1，另侧分别安装两个下支架3、两个上支架7。
固定聚风导流板1设置为具有一定弧度和超出2风轮阻力区半径之和的长度，高度要大于上下支架的总高度，以增加双风轮立轴风力机的迎风面积，来流方向的反面由于受聚风导流板1阻挡形成负压区。
两个立轴机风轮回转阻力区的风由于被聚风导流板1阻挡，减少风轮5上叶片在回转阻力区的迎风阻力，同时将被阻挡的回转阻力区的部分风引导、逼迫并聚集到两侧驱动做功区，压力差作用下使其风速压力加大，使做功区形成局部高速高压风区，以提高风轮叶片在驱动做功区的做功驱动力，从而提高风力机的做功效率。
风轮5上的叶片(叶片翼型以阻力型或升阻混合型翼型叶片为主)在两风轮上正反顺风的安装，使风轮运动产生共轭效应，同时也利用风在气压差下形成的涡流所蕴含能量，提高风力机整体的做功效率。
主支撑轴套2前后两侧安装的部件各不相同，前侧是聚风导流板1，后侧是下支架3、发电机4、风轮5和上支架6，立柱及主支撑轴7与主支撑轴套2的在整机的偏心设置，使风力作用下的整机能自行调整到最佳迎风角度，从而提高风力机整体的做功效率。
本发明可用于单柱单层立轴双风轮风力发电机、单柱多层立轴双风轮风力发电机、立轴多层多柱组合塔机、立轴立阵风坝式组合机组；可采用阻力型、升阻结合型等多种风轮叶片形式；可用于2片以上(含2片)叶片的所有立轴风力机，包括立轴风力发电机、立轴风力直驱机等所有受回转阻力区影响的立轴风力机械。这种从被动利用风能到主动利用风能的方式，扩大风力发电使用的地域范围。
附图说明
图1是本发明一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置结构示意图。
图2是本发明来流方向、风轮运转方向、驱动做功区和回转阻力区示意图。
图3是本发明来流方向、聚风导板、高压区、负压区示意图。
图4是本发明来流方向、聚风导板、主支撑轴套、共轭风轮运动轨迹示意图。
图5是本发明主支撑轴套、下支架、上支架、立柱及主支撑轴示意图。
具体实施方式
本发明主要是通过以下方法来实现的。
如图1所示，本发明一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置包括：聚风导流板1、主支撑轴套2、下支架3、发电机4、风轮5、上支架6、立柱及主支撑轴7。
固定聚风导流板1设置为具有一定弧度和超出2风轮阻力区直径之和的长度，高度要大于上下支架的总高度，以增加双风轮立轴风力机的迎风面积，来流方向的反面由于受聚风导流板1阻挡形成负压区。
两个立轴机风轮回转阻力区的风由于被聚风导流板1阻挡进行阻挡，减少风轮5上叶片在回转阻力区的迎风阻力，同时将被阻挡的回转阻力区的部分风引导、逼迫并聚集到两侧驱动做功区，压力差作用下使其风速压力加大，使做功区形成局部高速高压风区，以提高风轮叶片在驱动做功区的做功驱动力，从而提高风力机的做功效率。
风轮5上的叶片(叶片翼型以阻力型或升阻混合型翼型叶片为主)在两风轮上正反顺风的安装，使风轮运动产生共轭效应，同时也利用风在气压差下形成的涡流所蕴含能量，提高风力机整体的做功效率。
主支撑轴套2前后两侧安装的部件各不相同，前侧是聚风导流板1，后侧是下支架3、发电机4、风轮5和上支架6，立柱及主支撑轴7与主支撑轴套2的在整机的偏心设置，使风力作用下的整机能自行调整到最佳迎风角度，从而提高风力机整体的做功效率。
本发明可用于单柱单层立轴双风轮风力发电机、单柱多层立轴双风轮风力发电机、多层多柱立轴组合塔机、立轴立阵风坝式组合机组；可采用阻力型、升阻结合型等多种风轮叶片形式；可用于2片以上(含2片)叶片的所有立轴风力机，包括立轴风力发电机、立轴风力直驱机等所有受回转阻力区影响的立轴风力机械，以提高立轴风机使用的地域范围。

Claims (6)

1.一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于包括：聚风导流板1、主支撑轴套2、下支架3、发电机4、风轮5、上支架6、立柱及主支撑轴7。
2.根据权利要求1所述的一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于：主支撑轴套2立侧一侧安装聚风导流板1，另侧分别对称安装两个下支架3、两个上支架7。
3.根据权利要求1所述的一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于：固定聚风导流板1设置为具有一定弧度和超出2风轮半径之和的长度，高度要大于上下支架的总高度，以增加双风轮立轴风力机的迎风面积。
4.根据权利要求1所述的一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于：风轮5上的叶片(叶片翼型以阻力型或升阻结合型翼型叶片为主)在两风轮上正反顺风的安装，使风轮运动产生共轭效应。
5.根据权利要求1所述的一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于：主支撑轴套2前后两侧安装的部件各不相同，前侧是聚风导流板1，后侧是下支架3、发电机4、风轮5和上支架6，立柱及主支撑轴7与主支撑轴套2的位置在整机偏心部分。
6.根据权利要求1所述的一种聚风共轭双风轮立轴风力发电装置，其特征在于：本发明可用于单柱单层立轴双风轮风力发电机、单柱多层立轴双风轮风力发电机、立轴多层多柱组合塔机、立轴立阵风坝式组合机组；可采用阻力型、升阻结合型等多种风轮叶片形式；可用于2片以上(含2片)叶片的所有立轴风力机，包括立轴风力发电机、立轴风力直驱机等所有受回转阻力区影响的立轴风力机械。
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