聚能增速的立轴风、水力机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种聚能增速的立轴风、水力机。它包括聚能板和立轴型涡轮，聚能板是平板或弧形板。聚能板对称安装在涡轮的外围，且与风轮外径的距离为涡轮直径的0.0001-0.2倍，同时聚能板与聚能板内接圆切线的夹角α为50°-75°。风、水力机适用于任意来流方向的风、水流方向，收缩流道可以大幅度地提高流速，遮蔽板还可以减少涡轮逆风侧的能量损耗，实现风能、水能的高效利用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风、水力机，特别是一种适合任意风向的聚能增速的立轴风、 水力机。
技术介绍
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源，也是最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。1993年到2003年的10年间，世界风力发电的年增长率达到四.7%。到 2006年末，全球风电装机容量达到7422. 3万千瓦，风力发电量占到世界总电量的0. 5%。其中欧洲总装机容量为4邪4. 5万千瓦，占世界风电装机容量的65. 4%。2006年德国风力发电累计装机容量达到2062. 2万千瓦，占全世界的1 / 4以上。欧洲风能协会在近期的一份报告中，用详实的数据和精辟的分析描述了未来世界风力发电的情景，并预计到2020年风力发电将占世界电力总量的12%。风能作为未来能源供应重要组成部分的战略地位受到世界各国的普遍重视。我国风能资源储量丰富，具备大规模发展风力发电的资源条件。现有的达里厄升力型风(水)力机，如图1，当风向从左向右时，翼I、翼II、翼III以及翼1乂分别受到的升力为？11213和&。由于F1>F3以及F4>F2，对转轴0，形成一个扭矩， 使得旋转。当风机工作时，正功大于负功，能够驱动旋转；当转过180度后，翼I、翼II、翼III 和翼IV的做功情况刚好相反，如此旋转就可以连续工作了。对于这几种风轮，处在0点以上翼型做负功，0点以下的翼型做正功。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述根本性的问题而提供一种聚能增速的立轴风、水力机，能够最大程度地收集风能，并提高风能利用率。为了达到上述目的，本技术采用下述技术方案—种聚能增速的立轴风、水力机，包括聚能板和涡轮，其特征在于所述聚能板为平板或弧形板，对称安装在所述涡轮的外围，且与涡轮的外径的距离为涡轮直径的0. 0001 0.2倍，每个所述聚能板与聚能板内接圆切线间的夹角a为50° 75°。上述聚能板(1)板长为所述涡轮( 直径的0. 2 100倍，个数为1 500个，在轴向对称分布，所述聚能板⑴安装在所述涡轮⑶的上游，且与风、水流向的夹角为25 60度。上述涡轮(3)具有2 20个均勻轴对称安置的升力型翼型叶片、或阻力型叶片、 或升阻耦合型叶片(4)。上述的涡轮可以是升力型、也可以是阻力型、还可以是升阻耦合型，2 30个叶片，中心轴绕着风轮旋转对称安置。上述的涡轮的半径为0.001m 1000m，垂直高度为0. OOlm 1000m。上述的聚能板为平板或者为一定曲率的弧形板，每个聚能-遮蔽板与其内接圆切线间的夹角a为50° 75°。上述的聚能板的个数为1 500个，在轴向均勻分布，其板长或弦长为风轮直径的0. 2 100倍。上述立轴风、水力机有上面板与下面板。两块面板之间安装翼型叶片和聚能板， 以及连接叶片的支撑骨架，由普通轴承或磁悬浮支撑。聚能板安装在上下面板之间，可以焊接也可以利用卡槽固定。在上面板的中心开一个比转子直径略大的孔，上端盖用螺丝固定于上面板上，便于翼型叶片部分的安装与维护。上述立轴风电机组也可以无上面板与下面板，风轮竖直安装在钢筋混凝土结构的基础上，而其聚能一遮蔽板可以在周围直接以钢筋混凝土结构成型。本技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点本技术提供的一种风、水力机，适用于任意风、水流向，涡轮叶片由于聚能板能以更高的尖速比旋转运动，外围是静止的聚能板，制造工艺简单，在同等条件下，有效的提高风能利用率。附图说明图1是已有技术的达里厄升力型风、水力机原理示意图图2是本专利技术聚能增速的立轴风、水力机原理示意图；图3是图2中G—G处剖面图；图4是图2中G—G处剖面图；图5是图2中上端盖剖面图；图6是风轮为一种阻力叶轮的示意图；图7是风轮为另一种阻力叶轮的示意图；图8是风轮为一种升阻力混合叶轮的示意图。具体实施方式本技术的优选实施例结合附图说明如下实施例1 参见图2和图3，本聚能增速的立轴风、水力机是翼型叶片4采用 naca0018翼型，四个翼型叶片4轴向对称分布在直径为6m的圆周上，用钢结构连接到旋转轴处构成涡轮3，聚能板1为6块平均均勻轴对称分布，夹度a取65°，聚能板1的长度取細，立轴风、水力机高度取15m，聚能板1的高度取15m，板厚取5mm。本装置有固定底座9， 其上是连接筒式安装架10，筒式安装架10上固定安装一块圆形下面板11，下面板11的上方有一块与其同样形状和大小的圆形上面板6，上下面板6、11中心区通过轴承安装涡轮3， 聚能板1按照图3所示排列，利用卡槽卡接在上下面板6、11之间，筒式安装架10处于下面板11下面的中心区安装风轮立轴的驱动的发电机。参见图5，上面板6中心开一个比涡轮转子直径略大的孔，用一块盖板7通过螺钉固定封住孔口，以便于翼型叶片部分的安装与维修。实施例2 本技术的第二个实施例是参见图6，涡轮3采用如图8所示的吊钩状阻力型叶轮。聚能板1如图所示为平板，其他同实施例1。实施例3 本技术的第三个实施例是参见图7，涡轮3采用如图6所示的直线接圆弧型阻力型叶轮。其他同实施例1。实施例4 本技术的第四个实施例是参见图8，涡轮3采用如图7所示的半圆弧型升阻力耦合型叶轮。其他同实施例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚能增速的立轴风、水力机，包括聚能板（１）和涡轮（３），其特征在于所述聚能板（１）为平板或弧形板，对称安装在所述涡轮（３）的外围，且与涡轮（３）的外径的距离为涡轮（３）直径的０．０００１～０．２倍，每个所述聚能板（１）与聚能板内接圆（２）切线间的夹角ａ为５０°～７５°。

【技术特征摘要】
1.一种聚能增速的立轴风、水力机，包括聚能板(1)和涡轮(3)，其特征在于所述聚能板(1)为平板或弧形板，对称安装在所述涡轮(3)的外围，且与涡轮(3)的外径的距离为涡轮(3)直径的0. 0001 0. 2倍，每个所述聚能板(1)与聚能板内接圆(2)切线间的夹角a 为 50° 75°。2.根据权利要求1所述的聚能增速的立轴风、水力机，其特征在于所述涡轮(3)的半径为 0. OOlm-IOOOm,垂直高度为 0. O...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄典贵，安启蒙，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：实用新型
国别省市：31