带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构，在潮流能水轮机叶片的背压面靠近回转轴的位置开设一个过流孔，当水轮机安装在海底时，水轮机叶片内部会充满水，使其转动惯量增大，从而降低来流条件变化对水轮机产生的影响，减小水轮机转速波动，保证稳定的输出功率。

Tidal power turbine blade structure with through hole

The utility model relates to a flow hole flow structure of hydraulic turbine blades, the tidal current energy turbine blade pressure surface near the rotary shaft position to open a flow hole, when the turbine is installed in the bottom, inside the turbine blade will be full of water, the moment of inertia is increased, thereby reducing the influence of flow condition change of hydraulic turbine, reducing the turbine speed fluctuation, ensure stable output power.

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构。
技术介绍
：海洋能开发已经成为世界能源开发的热点，其中最为直接和容易开发的海洋能即为潮流能。水平轴流水轮机是开发利用潮流能的一种主要形式，其特点为水轮机主轴与水流方向平行。由于潮流流动状态复杂多变，使水轮机转速波动很大，对水轮机的使用寿命影响较为严重。为改善以上缺陷，需要重新设计潮流能水轮机叶片，以实现水轮机启动平稳和低速蓄能的目的。潮流能水轮机叶片内部一般为空心结构，这样叶片转动惯量较小，容易受到水流变化的影响，导致机组工况恶化。若在叶片上开设过流孔，利用叶片内部空间蓄水，增加叶片转动惯量，就能够改善水轮机工况，并极大地减小转速波动。这样既可以降低产品成本，又能提高水轮机的可靠性和寿命。综上，提出一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构。如图1所示，常规潮流能水轮机叶片结构，叶片内部为空腔，需采取密封措施，当水轮机安装在海底时，叶片转动惯量较小，受来流条件变化影响较大，导致水轮机转速波动较大，不具有稳定的输出功率；且密封措施一定要可靠，否则会因叶片内部渗入水而导致严重后果。
技术实现思路
：本技术的目的是公开一种保证水轮机叶片质量相同，且增大了水轮机转动惯量的带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构。本技术的技术方案为：一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构，潮流能水轮机的叶片由受压面(1)和背压面(2)构成，背压面(2)上开设一个过流孔(3)，过流孔(3)为通孔分布在以叶片回转轴为中心的等半径圆周上。本技术工作原理：为保证潮流能水轮机在运行过程中具有稳定的功率输出，必须要减小水流变化对水轮机转速的影响。潮流能水轮机叶片一般为空心结构，叶片质量相对较小，因此潮流能水轮机叶片的转动惯量较小。在水流速度变化的情况下，会对潮流能水轮机转速产生显著地影响，从而导致其输出功率波动较大。为克服以上缺点，可以增加潮流能水轮机叶片的质量，从而大大增加其转动惯量，以储存部分能量。当水流速度减小时，释放能量；当水流速度增大时，储存能量，以降低水流速度变化对潮流能水轮机转速的影响，达到稳定输出功率的目的。如图2所示，带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构由受压面(1)和背压面(2)构成，为增大叶片的转动惯量，在背压面(2)上开设一个过流孔(3)。过流孔(3)应尽量靠近水轮机转轴位置，因为在水轮机转动时，靠近转轴位置处由于回转半径小，所以离心力也小，水流不容易从叶片流出。若将过流孔开到靠近叶片顶部时，由于受离心力的作用，叶片中靠近顶部的水压力最大，反而会导致水大量流出而不容易流入，难以达到增加叶片转动惯量的目的。与现有常规潮流能水轮机叶片相比，本技术中的带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构具有以下优点：1)潮流能叶片一般都为分段连接式叶片，那么在连接处一般均要采取密封措施以防止海水渗入叶片内部空间，在叶片转动时，渗入叶片中的水会在其中形成流动和冲击，对叶片带来周期性的载荷，导致叶片产生疲劳破坏；再者若因水渗入而导致潮流能水轮机上的每个叶片的质量不相同，将会给水轮机带来致命性的破坏。相反在本技术中，我们直接在叶片上开过流孔，让叶片内部充满水，一则叶片不需要密封措施，再则改善了叶片的受力状况，极大地提高了潮流能水轮机的可靠性。2)利用叶片上的过流孔使叶片内部充满水，既增加了叶片的质量，同时也增大了潮流能水轮机的转动惯量。使潮流能水轮机对来流条件要求降低。降低来流速度变化对潮流能水轮机的影响，减缓潮流能水轮机的转速波动，稳定输出功率。极大地改善了潮流能水轮机的运行状况，延长潮流能水轮机的使用寿命。附图说明：图1为现有常规潮流能水轮机叶片结构图2为本技术带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构具体实施方式：如图2所示，带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构，潮流能水轮机的叶片由受压面1和背压面2构成，背压面2上开设一个过流孔3，过流孔3为通孔分布在以叶片回转轴为中心的等半径圆周上。当水轮机安装在海底时，水会自动充满叶片内部空间，保证水轮机叶片质量相同，且增大了水轮机的转动惯量。能够稳定水轮机工作状态并维持稳定的输出功率；改善潮流能水轮机的工作状态，延长水轮机的使用寿命，提高可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构，其特征是：潮流能水轮机的叶片由受压面(1)和背压面(2)构成，背压面(2)上开设一个过流孔(3)，过流孔(3)为通孔分布在以叶片回转轴为中心的等半径圆周上。

【技术特征摘要】
1.一种带有过流孔的潮流能水轮机叶片结构，其特征是：潮流能水轮机的叶片由受压面(1)和背压面(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃大清，赵越，刘永新，李正东，张锐，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23