[00045688]弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车

　　“弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车”技术系持有人系列风电新技术中的一项，已申报国家发明专利，申请号；201110091094.4，是风力发电设备风车技术的一种。 　　发明技术目的 　　弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车技术是在空气动力学、机械传动力学原理的科学理论指导下，以立轴风车对气流敏感、气动性强可在较低风力条件下工作的优势，及对直立轴风车风桨几何特性的分析，以“等弦优略弧槽桨形风车风桨”技术为基础，优化直立轴风车技术性能，达到提高直立轴风车吸收转换风能效率，为中低风速风场提供新型高性能风车，推进让风车先储能再发电的风能开发模式的早日研发实施，促进人类对中低风速风场的风能有效开发，引导风能开发技术向让风车先储能再发电的风电新模式迈进，消除风电不稳定质量差和产出地远离消费地的目的。 　　技术性能 　　本发明技术针对目前可适应中低风速风场条件的风车缺乏，而致中低风速风场的风能未能有效开发的问题，在“等弦优略弧槽桨形风车风桨”的基础上，以多层弧槽形桨叶风桨叠加构成直立轴立式风车，充分应用了弧槽槽内对气流有收集引导的作用，弧槽的背面的圆弧面对气流阻力小的特点，首先使风车迎风面桨叶具备，迎风面内一侧迎风的槽口可收集气流并引导其进入风桨中心，一侧槽背迎风的面对风阻力小使部分气流也进入到风桨中心，相应受到风力的作用也就小，形成风车迎风面的两侧受到风力作用大小不同的有益效果，给风车的工作的动力形成了基础的保证。进入风桨中心的气流在后续风力的作用下，气压形成了一定程度的增大，气压增大的气流在气流流体的作用下，会经风车迎风面后面的弧槽桨叶的槽内向迎风面背部外面气压低处流动，流动中又对槽底产生了垂直于槽底的作用力，给风车的工作再次产生了有效作用。 　　同时，“弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车”为能有一定衡频转换风能动力的作用，风车在风桨桨叶与风桨固定基板间设置有弹簧，在弹簧的作用下当风力过大时，桨叶尖部会自动后退减少对气流的阻力和对风能的吸收，反之，桨叶会在弹簧的作用下桨叶间部向前移动，以增大对风的阻力，提高桨叶对风能的吸收能力。从而优化风车对风能的接受利用方式，即优化了风力对风车的作用方式、延长了风力对风车的作用时间，提高风车对风能的吸收转换效率，从而改善风车对自然条件的适应性能，拓宽其应用范围。 　　弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车安装使用时不需要塔架，可在风场就地安装，安装及使用维护方便，从而改善风车对自然条件的适应性能，拓宽其应用范围，给中、低风速风场开发利用风能提供有力的技术支持，更有利于实施让风车先储能再发电，在风车转换风能为机械能时先去带动空气压缩机生产压缩空气，压缩空气经存储和调整后，在人们需要的时间根据人们需要的大小提供动力，改变目前现有风力发电生产的电力不稳定质量差，风电产出地远离消费地输送困难的问题。 　　有益效果 　　当风车受风时，风车受风的一面内桨叶槽口迎风的一侧，在弧槽的集导流特性的作用下，收集气流并导向风车中心，气流再经风车背风面的桨叶槽内流出，使风车的大部分桨叶槽内的气压增高，形成气流自对风车切入至切出风车时都能产生桨叶槽内外气压压差的效果，对风车桨叶产生作用力，继而由桨叶将所受到的作用力传导给固定基板，基板又将其传导给风车轴，使其成为风车整体运动动力，以达到风车运动的目的。同时，风车受风的另一侧桨叶的弧槽背面迎风，故有对气流阻力小的特性，除部分气流进入风车中心外，大部分气流很快流过风车，使风车运行时自身受到风的阻力小，形成了风车受风时所受到的动力大于阻力，从而达到风车运动并转换风能为机械能的目的。 　　当风力过大时，风车桨叶控制拉簧的伸展性保证了桨叶向后的移动，有利于气流顺利穿越风车，让气流对风车的切入切出和对桨叶的作用时间缩短、作用力降低，使风车自身具有一定的调速恒频作用。 　　故弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车和现有风车相比有如下优点： 　　1、风桨桨叶可受风面积大，保证了风车对风能的有足够的接收转换能力。 　　2、顺风向运动的一侧的弧槽对气流有良好的收集导流和吸收风力的作用，具有收集引导气流穿越风车的能力，从而优化了风力对风车桨叶的作用方式，使顺风向运动的一侧的风力有效延长对风车桨叶的作用时间和作用效率，给风车的运动产生足够的动力，迎风运动的一侧桨叶的槽背受风时所受阻力小，故弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车，对气流的敏感性强启动时对风力要求低，吸收转换风能效率高，有利于风车在低风速环境条件向工作。 　　3、弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车启动和工作对风速要求低，故降低了风车对自然条件的要求，从而拓宽了应用范围。 　　4、弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车可面向360°的任意方向接受风力，故弧槽形桨叶风桨多层叠加型直立轴立式风车对自然风向没有要求，可免除现有风车的偏航技术设施。 　　5、风车轴上叠加的多层风桨汇集转换风能给风车轴，使风车可提供出的能量得到有效保证。 　　6、由于风车的机舱设置在地面可形成较大空间，有利于设置接收风车机械能的空压机、储气罐、涡轮机及发电机等设施，以尽快实现让风车先储能再发电的风能开发模式，使风电场的产品能够符合人们的要求。