一种可提高风能利用率的导流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的目的是解决风力发电机对风能利用效率低的问题，公开一种可提高风能利用率的导流装置，包括设置在风力发电机一侧的第一导流板和第二导流板。所述第一导流板和第二导流板均是V形折板。所述第一导流板的V形尖端与第二导流板的V形尖端相对。且所述第一导流板的V形尖端与第二导流板的V形尖端之间形成一条通道。所述风力发电机矗立在所述通道的延长线上。本实用新型专利技术以改善风力发电机组所处风场为出发点进行设计，可安装于现有的风力发电机组前。在现有风力发电厂中，也可以得到广泛的应用。另外，本装置采用轻质高强度聚合材料，经济性好，可实现在不增加过高初投资的情况下提高发电量。

Flow guiding device capable of improving utilization rate of wind energy

The utility model aims to solve the problem of low efficiency of wind power generator utilizing wind energy and discloses a diversion device can improve the utilization rate of wind energy, including wind power generator is arranged on the first side of the guide plate and guide plate second. The first guide plate and second guide plates are V shaped folded plate. The V shaped tip of the first guide plate is opposite to the V tip of the second guide plate. A channel is formed between the V shaped tip of the first guide plate and the V shaped tip of the second guide plate. The wind power generator is arranged on the extension line of the channel. The utility model is designed to improve the wind field of the wind power generation unit as the starting point. It can also be widely used in the existing wind power plants. In addition, the utility model has the advantages of high strength, light weight, high strength and good economic performance, and can improve the power generation without increasing the initial investment.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电领域。
技术介绍
尽管风力发电在国内受到了高度的重视，但其在产业规模上，仍与常规的水电、火电及核电等发电方式存在差距。其中既有风能资源本身的原因，也有风力发电技术自身存在不足的原因。对于风力发电机，单机功率无法增加的原因有如下几点：1)部分地区存在风场风能密度较低，而风轮直径较大的情况。因此在较小风速工况下风轮转速较低，限制了单机发电功率。2)自然风场中风向、风速较不稳定，虽然现有多数风力发电机存在偏航系统，但因此损耗的电能亦会导致风力发电产生电能损耗。而且在风速过高的情况下，出于安全角度，风力发电机不能正常使用。在正常设定的有效风速下，风力发电机工作时间受到限制，一般年利用小时仅为2000～3000h。3)现有风力发电机主要是水平轴式，风轮直径很大，叶片很长，风车较重。因此，需要安装在很高的尖塔架上，塔架受力条件较为苛刻。基于上述原因，在现有的技术条件下，叶片长度、塔架高度、有效风速利用范围都受到一定程度的限制。因此对于风力发电机组的改造，主要方向为提高风能利用率。
技术实现思路
本技术的目的是解决风力发电机对风能利用效率低的问题。为实现本技术目的而采用的技术方案是这样的，一种可提高风能利用率的导流装置，其特征在于：包括设置在风力发电机一侧的第一导流板和第二导流板。所述第一导流板和第二导流板均是V形折板。所述第一导流板的V形尖端与第二导流板的V形尖端相对。且所述第一导流板的V形尖端与第二导流板的V形尖端之间形成一条通道。所述风力发电机矗立在所述通道的延长线上。进一步，所述第一导流板是由平板Ⅰ和平板Ⅱ组成的V形折板。所述平板Ⅰ相对于平板Ⅱ更靠近风力发电机。所述平板Ⅰ的宽度小于平板Ⅱ的宽度。所述第二导流板是由平板Ⅲ和平板Ⅳ组成的V形折板。所述平板Ⅲ相对于平板Ⅳ更靠近风力发电机。所述平板Ⅲ的宽度小于平板Ⅳ的宽度。进一步，所述平板Ⅰ和平板Ⅱ之间的夹角为120°。所述平板Ⅲ和平板Ⅳ之间的夹角为120°。进一步，所述第一导流板和第二导流板的形状和尺寸相同。进一步，所述平板Ⅰ和平板Ⅲ之间的最远距离大于所述风力发电机的叶片的翼展。本技术的技术效果是毋庸置疑的：以改善风力发电机组所处风场为出发点进行设计，可安装于现有的风力发电机组前。在现有风力发电厂中，也可以得到广泛的应用。另外，本装置采用轻质高强度聚合材料，经济性好，可实现在不增加过高初投资的情况下提高发电量。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的俯视方向示意图；图3为本技术的俯视方向尺寸示意图。图中：第一导流板(1)、第二导流板(2)、风力发电机(3)、平板Ⅰ(101)、平板Ⅱ(102)平板Ⅲ(201)、平板Ⅳ(202)、试验风机(4)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但不应该理解为本技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本技术的保护范围内。实施例1：参见图1，一种可提高风能利用率的导流装置，包括设置在风力发电机3一侧的第一导流板1和第二导流板2。所述第一导流板1和第二导流板2均是V形折板。所述第一导流板1的V形尖端与第二导流板2的V形尖端相对。且所述第一导流板1的V形尖端与第二导流板2的V形尖端之间形成一条通道。参见图2，所述第一导流板1是由平板Ⅰ101和平板Ⅱ102组成的V形折板。所述平板Ⅰ101相对于平板Ⅱ102更靠近风力发电机3。所述平板Ⅰ101的宽度小于平板Ⅱ102的宽度。所述第二导流板2是由平板Ⅲ201和平板Ⅳ202组成的V形折板。所述平板Ⅲ201相对于平板Ⅳ202更靠近风力发电机3。所述平板Ⅲ201的宽度小于平板Ⅳ202的宽度。实施例中，所述第一导流板1和第二导流板2的形状和尺寸相同，二者相对于一个垂直于地面的平面N2对称分布；所述风力发电机3矗立在所述通道的延长线上。实施例中，所述风力发电机3的中轴线位于平面N2上。第一导流板1的V形尖端与第二导流板2的V形尖端处于垂直于水平面的平面N1上。平面N2垂直于N2。实施例2：本实施例的主要结构同实施例1，进一步，所述平板Ⅰ101和平板Ⅱ102之间的夹角为120°。所述平板Ⅲ201和平板Ⅳ202之间的夹角为120°。更为优选的，平面N1等分上述两个120°的夹角。实施例3：本实施例的主要结构同实施例1，进一步，所述平板Ⅰ101和平板Ⅲ201之间的最远距离大于所述风力发电机3的叶片的翼展。实施例3：本实施例的主要结构同实施例2，进一步，参见图3，风力发电机3的叶片的翼展为b，所述第一导流板1和第二导流板2之间的距离为a，第一导流板1(或第二导流板2)与风力发电机3翼展所在平面的距离为c。在一个实际的应用场景中，a＝m，b＝m，c＝m。试验：针对实施例3提到的应用场景进行模拟试验，试验中，设置试验风机4和斜向试验风机5，以模拟真实的环境。试验风机4与第一导流板1(或第二导流板2)的距离为d。一、前期准备(1)风力发电机模型制作当前，1500kW风力发电机是我国大型风力发电的主流机型，风轮直径多为77米左右，塔筒高度65米、70米。为使实验尽量建立在与真实运行工况相似的前提上，模型按照与真实风力发电机尺寸150:1的比例制造，并采用3D打印技术建模。模型高度可调，风轮叶片直径0.5m。(2)风机选用及风场模拟基于四风速模型理论[3]，自然界所存在四种不规律的风可以整合为一个方向的恒定风。实验选用了1.1kW的轴流风机作为主风机，并且为充分模拟自然界风场，主风机配有长2m，出口面积0.32×0.25m2规格的风道，使出风口流体达到充分发展段。其次，为模拟自然风较大的来流面积，选用了0.12kW的轴流风机作为辅助风机，以增大流场。为使风机具有合理的出口风速，每台风机都装有小型变压器调整风速。(3)导流装置制作实验中的导流装置由前板与后板构成，具体尺寸为：前板宽0.2m,高0.6m,后板宽0.4m，高0.6m，板材选用1.5mm厚的薄木板以及3mm厚kt板，两板夹角121°。(4)验测量仪器选用。实验中选用AVM-01风速计进行各项风速的测量，测量范围0.3-45.0m/s，分辨率0.1m/s，误差±3％。二、实验平台搭建主风机出口与模型的距离为2.17m，风道的中心高度与模型的叶片转轴高度基本保持一致，导流装置前板距离模型0.15m，导流装置后板距离风道出口1.5m。主风机位于模型及导流装置的正前方，侧风机位置根据实验需要变换摆放位置。实验台距地高度大约0.4m。三、实验过程及实验数据(1)分组实验Ⅰ实验目的：探究导流装置的最佳角度及最佳出风口面积控制变量：导流装置前后板的角度、后板出风口宽度(a)工况条件：主、侧风机均开位于风口正向，主风机633V，侧风机150V；导流装置后板开角50°；后板出风口宽度0.5m；(b)工况条件：主、侧风机均开位于风口正向，主风机633V，侧风机150V；导流装置后板开角60°；后板出风口宽度0.5m；(c)工况条件：主、侧风机均开位于风口正向，主风机633V，侧风机150V；导流装置后板开角70°；导流装置最窄断面宽度0.5m；(d)工况条件：主、侧风机均开位于风口正向，主风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可提高风能利用率的导流装置，其特征在于：包括设置在风力发电机(3)一侧的第一导流板(1)和第二导流板(2)；所述第一导流板(1)和第二导流板(2)均是V形折板；所述第一导流板(1)的V形尖端与第二导流板(2)的V形尖端相对；且所述第一导流板(1)的V形尖端与第二导流板(2)的V形尖端之间形成一条通道；所述风力发电机(3)矗立在所述通道的延长线上。

【技术特征摘要】
1.一种可提高风能利用率的导流装置，其特征在于：包括设置在风力发电机(3)一侧的第一导流板(1)和第二导流板(2)；所述第一导流板(1)和第二导流板(2)均是V形折板；所述第一导流板(1)的V形尖端与第二导流板(2)的V形尖端相对；且所述第一导流板(1)的V形尖端与第二导流板(2)的V形尖端之间形成一条通道；所述风力发电机(3)矗立在所述通道的延长线上。2.根据权利要求1所述的一种可提高风能利用率的导流装置，其特征在于：所述第一导流板(1)是由平板Ⅰ(101)和平板Ⅱ(102)组成的V形折板；所述平板Ⅰ(101)相对于平板Ⅱ(102)更靠近风力发电机(3)；所述平板Ⅰ(101)的宽度小于平板Ⅱ(102)的宽度；所述第二导流板(2)是...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞卿，许博，张悦，熊滕，王勇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50