CN204572334U - 一种低速风力双重引射混合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低速风力双重引射混合器，风力机转子叶片的转轴位于内涵道的中心，内侧多波瓣环形一端边缘通过焊接或内置螺栓固定在内涵道后部开口圆环边缘，内侧多波瓣环形由若干个均匀排列的第一组波瓣组成，第一组波瓣向内涵道的后部开口外侧凸起并形成第一组槽道，收缩翼型外涵道位于内侧多波瓣环形后方，收缩翼型外涵道的后部开口圆环直径小于前部开口圆环直径，外侧多波瓣环形一端边缘固定在收缩翼型外涵道的后部开口圆环边缘，外侧多波瓣环形由若干个均匀排列的第二组波瓣组成，第二组波瓣向收缩翼型外涵道的后部开口外侧凸起形成第二组槽道。本实用新型的有益效果是通过二次抽吸作用增大风力机输出功率，提高了风能的利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于风力应用设备技术领域，涉及一种低速风力双重引射混合器。
背景技术
风力机是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机，是借助空气流推动叶片以获取风能,并同时将其转换成有用的机械能或电能的动力装置，风能作为可再生的、无污染的自然能源被人们高度重视；但是理论上气动转换的极限效率(即贝兹极限)为59.3％，传统风力机工作风速范围的风能利用率约为30-45％，低速风力机约10-30％，风力机在低速时常常处于空转或发出极少的电能，在微风级别(3-4m/s)的风能利用方面，国内外当前的风力机风能利用率更低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低速风力双重引射混合器，解决了目前现有的风力发电设备风力机在风力低速时风能利用率低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是包括风力机转子叶片，风力机转子叶片安装在内涵道内，风力机转子叶片的转轴位于内涵道的中心，风力机转子叶片能在内涵道内转动，内侧多波瓣环形一端边缘通过焊接或内置螺栓固定在内涵道后部开口圆环边缘，内侧多波瓣环形由若 干个均匀排列的第一组波瓣组成，第一组波瓣向内涵道的后部开口外侧凸起，第一组波瓣之间形成第一组槽道，收缩翼型外涵道位于内侧多波瓣环形后方，收缩翼型外涵道的前部开口圆环直径大于内侧多波瓣环形的最大直径，收缩翼型外涵道的后部开口圆环直径小于前部开口圆环直径，外侧多波瓣环形一端边缘固定在收缩翼型外涵道的后部开口圆环边缘，外侧多波瓣环形由若干个均匀排列的第二组波瓣组成，第二组波瓣向收缩翼型外涵道的后部开口外侧凸起，第二组波瓣之间形成第二组槽道。
进一步，所述第一组波瓣和第二组波瓣的数量相等且位置前后对应。
进一步，所述第一组波瓣的一端连接在内涵道的后部圆环边缘，第一组波瓣呈半个喇叭形、凸起部向圆环外侧、两侧卷起，每两个第一组波瓣两侧边缘连接形成第一组槽道。
进一步，所述内涵道为前后部开口的圆柱形通道。
进一步，所述第一组波瓣中心截面型线、第一组槽道中心截面型线均与内涵道轴向截面型线相切光滑连接过渡；所述第二组槽道中心截面型线与收缩翼型外涵道轴向截面型线相切光滑连接过渡；所述第二组波瓣中心截面型线通过小圆弧与收缩翼型外涵道轴向截面型线光滑连接过渡。
进一步，所述风力机转子叶片、内涵道、收缩翼型外涵道、内侧多波瓣环形、外侧多波瓣环形的轴心均位于同一条轴线上。
进一步，所述第一组波瓣和第一组槽道的开口截面圆周方向呈轴 对称分布的边缘为层叠状的若干个花瓣型导流片；所述第二组波瓣和第二组槽道的开口截面圆周方向呈轴对称分布的边缘为层叠状的若干个花瓣型导流片。
进一步，所述内侧多波瓣环形和外侧多波瓣环形沿流向垂直于轴的截面面积呈增大趋势。
本实用新型的有益效果是通过二次抽吸作用增大风力机输出功率，提高了风能的利用率。
附图说明
图1是本实用新型一种低速风力双重引射混合器正面示意图；
图2是本实用新型一种低速风力双重引射混合器侧面示意图；
图3是本实用新型一种低速风力双重引射混合器立体示意图；
图4是第一组波瓣中心截面型线与内涵道轴向截面型线相切光滑连接过渡示意图；
图5是第一组槽道中心截面型线与内涵道轴向截面型线相切光滑连接过渡示意图；
图6是第二组槽道中心截面型线与收缩翼型外涵道轴向截面型线相切光滑连接过渡示意图；
图7是第二组波瓣中心截面型线通过小圆弧与收缩翼型外涵道轴向截面型线光滑连接过渡示意图。
图中，1.风力机转子叶片，2.内涵道，3.内侧多波瓣环形，4.第一组波瓣，5.第一组槽道，6.收缩翼型外涵道，7.外侧多波瓣环形，8.第二组波瓣，9.第二组槽道，10.第一组波瓣中心截面型线，11.第一 组槽道中心截面型线，12.内涵道轴向截面型线，13.第二组槽道中心截面型线，14.收缩翼型外涵道轴向截面型线，15.第二组波瓣中心截面型线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型是一种有助于微风级别的双涵道式水平轴微风风力机高效发电的低速风力双重引射混合器。如图1至图3所示的结构，包括风力机转子叶片1，风力机转子叶片1安装在内涵道2内，风力机转子叶片1的转轴位于内涵道2的中心，风力机转子叶片1能在内涵道2内转动，内侧多波瓣环形3一端边缘通过焊接或内置螺栓固定在内涵道2后部开口圆环边缘，内侧多波瓣环形3由若干个均匀排列的第一组波瓣4组成，第一组波瓣4向内涵道2的后部开口外侧凸起，第一组波瓣4之间形成第一组槽道5，收缩翼型外涵道6位于内侧多波瓣环形3后方，收缩翼型外涵道6的前部开口圆环直径大于内侧多波瓣环形3的最大直径，收缩翼型外涵道6的后部开口圆环直径小于前部开口圆环直径，外侧多波瓣环形7一端边缘固定在收缩翼型外涵道6的后部开口圆环边缘，外侧多波瓣环形7由若干个均匀排列的第二组波瓣8组成，第二组波瓣8向收缩翼型外涵道6的后部开口外侧凸起，第二组波瓣8之间形成第二组槽道9。第一组波瓣4和第二组波瓣8的数量相等且位置前后对应。第一组波瓣4的一端连接在内涵道2的后部圆环边缘。第二组波瓣8的一端连接在收缩翼型外涵道6的后部圆环边缘。内涵道2为前后部开口的圆柱形通道。第一组波瓣 4的一端连接在内涵道2的后部圆环边缘，第一组波瓣4呈半个喇叭形、凸起部向圆环外侧、两侧卷起，每两个第一组波瓣4两侧边缘连接形成第一组槽道5。第二组波瓣8与收缩翼型外涵道6的连接形状也可采用此种形状。
风力机转子叶片1、内涵道2、收缩翼型外涵道6、内侧多波瓣环形3、外侧多波瓣环形7的轴心均位于同一条轴线上。内侧多波瓣环形3和外侧多波瓣环形7作为两个扩张结构为一个整体，位于低速风力机的转子的后侧，相对与地面静止，不发生转动。
如图4、图5所示，第一组波瓣中心截面型线10、第一组槽道中心截面型线11均与内涵道轴向截面型线12相切光滑连接过渡。
如图6、图7所示，第二组槽道中心截面型线13与收缩翼型外涵道轴向截面型线14相切光滑连接过渡。第二组波瓣中心截面型线15通过小圆弧与收缩翼型外涵道轴向截面型线14光滑连接过渡；
本实用新型工作原理如下：
本风力机在工作时，从内涵道2通过的气流经过风力机转子叶片1，推动叶片旋转，从收缩翼型外涵道6进入的气流在转动叶片后与内涵道2的气流进行掺混，提高乏气动能，使之加速离开转子后部，形成真空度，产生抽吸作用增大风力机输出功率，通过内侧的内侧多波瓣环形3扩张结构使其产生了沿圆周方向呈轴对称分布的流向和展向旋涡，带走叶片下游的低速流体，降低下游区域的压力，从而增大转动叶片前后的压力差，提高了通过风力机的气流焓降，提高风能利用率。之后，收缩翼型外涵道6外侧高速气体通过外侧多波瓣环形 7扩张结构在后侧再次产生了沿圆周方向呈轴对称分布的流向和展向旋涡，将动量传递给内、外涵道第一次混合后的气体，使其加速离开，增大内外涵道气体流量，二次抽吸作用进一步增大了风力机内外涵道的流量，增大风力机输出功率，提高了对微风级别的风能利用率。风力机外侧的收缩翼型外涵道6增大了气体压力，并使压力升高的气体在其喉部，即向第一组波瓣4后喷射，增大了掺混内外涵道气体掺混效果，同时，其翼型气动损失小，在收缩翼型外涵道6外侧气体处于低压膨胀区，气体加速通过收缩翼型外涵道6外侧，后沿第二组槽道9膨胀加速，在外侧多波瓣环形7结构后与内外涵道混合后的气体再次发生掺混，增强了二次掺混效果，二次抽吸作用提高内外涵道气体流量，进而提高微风风力机整体风能利用率。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：包括风力机转子叶片(1)，风力机转子叶片(1)安装在内涵道(2)内，风力机转子叶片(1)的转轴位于内涵道(2)的中心，风力机转子叶片(1)能在内涵道(2)内转动，内侧多波瓣环形(3)一端边缘通过焊接或内置螺栓固定在内涵道(2)后部开口圆环边缘，内侧多波瓣环形(3)由若干个均匀排列的第一组波瓣(4)组成，第一组波瓣(4)向内涵道(2)的后部开口外侧凸起，第一组波瓣(4)之间形成第一组槽道(5)，收缩翼型外涵道(6)位于内侧多波瓣环形(3)后方，收缩翼型外涵道(6)的前部开口圆环直径大于内侧多波瓣环形(3)的最大直径，收缩翼型外涵道(6)的后部开口圆环直径小于前部开口圆环直径，外侧多波瓣环形(7)一端边缘固定在收缩翼型外涵道(6)的后部开口圆环边缘，外侧多波瓣环形(7)由若干个均匀排列的第二组波瓣(8)组成，第二组波瓣(8)向收缩翼型外涵道(6)的后部开口外侧凸起，第二组波瓣(8)之间形成第二组槽道(9)。
2.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述第一组波瓣(4)和第二组波瓣(8)的数量相等且位置前后对应。
3.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述第一组波瓣(4)的一端连接在内涵道(2)的后部圆环边缘，第一组波瓣(4)呈半个喇叭形、凸起部向圆环外侧、两侧卷起，每两个第一组波瓣(4)两侧边缘连接形成第一组槽道(5)。
4.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述内涵道(2)为前后部开口的圆柱形通道。
5.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述第一组波瓣中心截面型线(10)、第一组槽道中心截面型线(11)均与内涵道轴向截面型线(12)相切光滑连接过渡；所述第二组槽道中心截面型线(13)与收缩翼型外涵道轴向截面型线(14)相切光滑连接过渡；所述第二组波瓣中心截面型线(15)通过小圆弧与收缩翼型外涵道轴向截面型线(14)光滑连接过渡。
6.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述风力机转子叶片(1)、内涵道(2)、收缩翼型外涵道(6)、内侧多波瓣环形(3)、外侧多波瓣环形(7)的轴心均位于同一条轴线上。
7.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述第一组波瓣(4)和第一组槽道(5)的开口截面圆周方向呈轴对称分布的边缘为层叠状的若干个花瓣型导流片；所述第二组波瓣(8)和第二组槽道(9)的开口截面圆周方向呈轴对称分布的边缘为层叠状的若干个花瓣型导流片。
8.按照权利要求1所述一种低速风力双重引射混合器，其特征在于：所述内侧多波瓣环形(3)和外侧多波瓣环形(7)沿流向垂直于轴的截面面积呈增大趋势。
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|---|---|---|---|---|
| CN104454331A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种低速风力双重引射混合器 |
| CN107010188A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-08-04 | 深圳潜水侠创新动力科技有限公司 | 水下机器人和水下信息采集*** |
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2014
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