一种用于野外气象风速测量的风叶轮制造技术

一种用于野外气象风速测量的风叶轮，属于综合气象观测设备技术领域。本实用新型专利技术解决了现有的风速测量装置中所采用的风叶轮结构复杂且难以实现在低风速下启动、风速收集范围小的问题。每个叶片均包括叶片主体、顶板及底板，所述叶片主体呈帆状，所述顶板及底板分别固设在叶片主体的顶端及底端，每个叶片主体的内弧侧均由上到下布置有若干肋板，两个叶片相对且错位布置，两个叶片之间通过若干螺栓固接，两个叶片对接处形成空气导流空间。本申请结构简单，通过设置空气导流空间，遵循流体力学原理，与现有技术相比，提高了气流对叶片的局部压强，增加气流转化为机械能的效率，增大了风叶轮转动的扭矩，实现风叶轮在低风速下启动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于野外气象风速测量的风叶轮
本技术涉及一种用于野外气象风速测量的风叶轮，属于综合气象观测设备

技术介绍
随着世界范围内对环境保护、全球温室效应的重视，各国都竞相发展包括风能在内的可再生能源的利用技术，在国家大力发展新能源的背景下，风能是应用广泛保有量高的清洁能源之一，风能资源探测可以为风力应用提供极为重要的决策依据。将风能作为可持续发展的能源政策是一种极具社会效益的选择。在建立风能资源利用系统前，需要进行风能资源观测评估。现有技术中的风速测量装置中所采用的风叶轮结构复杂，且风叶轮受到的局部压强低，难以实现在低风速下的启动；现有风叶轮的结构导致风速收集的范围小，收集风能的效果有待提高。
技术实现思路
本技术是为了解决现有的风速测量装置中所采用的风叶轮结构复杂且难以实现在低风速下启动、风速收集范围小的问题，进而提供了一种用于野外气象风速测量的风叶轮。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于野外气象风速测量的风叶轮，它包括两个叶片，其中每个叶片均包括叶片主体、顶板及底板，所述叶片主体呈帆状，所述顶板及底板分别固设在叶片主体的顶端及底端，每个叶片主体的内弧侧均由上到下布置有若干肋板，两个叶片相对且错位布置，两个叶片之间通过若干螺栓固接，两个叶片对接处形成空气导流空间。进一步地，所述顶板及所述底板的横向剖面均呈半圆形结构，且顶板及底板的纵向剖面均呈三角形结构，两个叶片错位对接时，两个顶板及两个底板分别对接形成圆锥形结构。进一步地，两个底板相对的一侧均开设有限位槽，两个限位槽对接后形成限位盲孔，限位盲孔内插接有限位销。进一步地，顶板及底板内部均开设有空腔。进一步地，顶板的大端直径小于底板的大端直径设置。进一步地，叶片主体的横截面呈半环形结构，且叶片主体的一侧边为直边。进一步地，叶片主体的直边底端位于底板的上部，叶片主体的另一侧边底端位于底板的下部，且叶片主体的底端沿底板锥面呈弧形过渡结构。进一步地，每个肋板上均开设有螺纹孔，两个叶片上的若干螺纹孔一一对应设置，且通过若干螺栓配合连接。进一步地，每个叶片主体上布置的肋板数量均为六个。本技术与现有技术相比具有以下效果：本申请结构简单，通过设置空气导流空间，遵循流体力学原理，与现有技术相比，提高了气流对叶片的局部压强，增加气流转化为机械能的效率，增大了风叶轮转动的扭矩，实现风叶轮在低风速下启动。本申请的风叶轮所占空间较小，对于风能的收集有很好的效果，风速收集转化效率与风能资源正态分布相一致。扩大了风速收集的范围，尽力实现风速收集全覆盖。附图说明图1为本申请的立体结构示意图；图2为本申请的分解示意图；图3为叶片的主视示意图；图4为本申请在俯视基准面下的气流导向图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，一种用于野外气象风速测量的风叶轮，它包括两个叶片，其中每个叶片均包括叶片主体1、顶板2及底板3，所述叶片主体1呈帆状，所述顶板2及底板3分别固设在叶片主体1的顶端及底端，每个叶片主体1的内弧侧均由上到下布置有若干肋板4，两个叶片相对且错位布置，两个叶片之间通过若干螺栓固接，两个叶片对接处形成空气导流空间。本申请的风叶轮采用分体设计，两个叶片通过若干个M4内六角螺栓连接。螺孔直径为5mm。本申请的通过设置空气导流空间，遵循流体力学原理，与现有技术相比，提高了气流对叶片的局部压强，增加气流转化为机械能的效率，增大了风叶轮转动的扭矩，实现风叶轮在低风速下启动。本申请的风叶轮所占空间较小，对于风能的收集有很好的效果，风速收集转化效率与风能资源正态分布相一致。风叶轮采用尼龙纤维材质，利用3D打印技术一体化成型，结构坚韧质量轻可塑性强。较轻的质量可实现低风速的装懂，扩大了风速收集的范围，尽力实现风速收集全覆盖。空气导流空间具体位于两个叶片主体对接后形成的空间。将本申请的风叶轮与现有技术中的风能转化电能传动装置连接，将风能转化为电能，实现对偏远及野外环境的风速收集，利用产生电能的大小来评估风速的大小，利用风速的大小对当地风能资源进行评估。风叶轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，风叶轮的设计需要空气动力学和流体力学的原理。所述顶板2及所述底板3的横向剖面均呈半圆形结构，且顶板2及底板3的纵向剖面均呈三角形结构，两个叶片错位对接时，两个顶板2及两个底板3分别对接形成圆锥形结构。顶板2及底板3均呈半圆锥体结构。在顺时针旋转过程中，进一步使得整个风叶轮外侧所受到的阻力更小，内侧受到的风力更大，所产生的压差更大，可以使风叶轮旋转速度更快，对于风速的收集效果更好。两个底板3相对的一侧均开设有限位槽31，两个限位槽31对接后形成限位盲孔，限位盲孔内插接有限位销。限位槽使叶轮在旋转过程中，确保风叶轮整体围绕底座圆心垂线做圆周运动，避免在转动过程中发生谐振，影响系统整体效率。顶板2及底板3内部均开设有空腔5。如此设计，降低风叶轮的整体重量。顶板2的大端直径小于底板3的大端直径设置。叶片主体1的横截面呈半环形结构，且叶片主体1的一侧边为直边。叶片主体1的直边底端位于底板3的上部，叶片主体1的另一侧边底端位于底板3的下部，且叶片主体1的底端沿底板3锥面呈弧形过渡结构。每个肋板4上均开设有螺纹孔41，两个叶片上的若干螺纹孔41一一对应设置，且通过若干螺栓配合连接。如此设计，螺栓配合连接在肋板4上，使得连接更稳固。每个叶片主体1上布置的肋板4数量均为六个。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于野外气象风速测量的风叶轮，其特征在于：它包括两个叶片，其中每个叶片均包括叶片主体(1)、顶板(2)及底板(3)，所述叶片主体(1)呈帆状，所述顶板(2)及底板(3)分别固设在叶片主体(1)的顶端及底端，每个叶片主体(1)的内弧侧均由上到下布置有若干肋板(4)，两个叶片相对且错位布置，两个叶片之间通过若干螺栓固接，两个叶片对接处形成空气导流空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于野外气象风速测量的风叶轮，其特征在于：它包括两个叶片，其中每个叶片均包括叶片主体(1)、顶板(2)及底板(3)，所述叶片主体(1)呈帆状，所述顶板(2)及底板(3)分别固设在叶片主体(1)的顶端及底端，每个叶片主体(1)的内弧侧均由上到下布置有若干肋板(4)，两个叶片相对且错位布置，两个叶片之间通过若干螺栓固接，两个叶片对接处形成空气导流空间。


2.根据权利要求1所述的一种用于野外气象风速测量的风叶轮，其特征在于：所述顶板(2)及所述底板(3)的横向剖面均呈半圆形结构，且顶板(2)及底板(3)的纵向剖面均呈三角形结构，两个叶片错位对接时，两个顶板(2)及两个底板(3)分别对接形成圆锥形结构。


3.根据权利要求2所述的一种用于野外气象风速测量的风叶轮，其特征在于：两个底板(3)相对的一侧均开设有限位槽(31)，两个限位槽(31)对接后形成限位盲孔，限位盲孔内插接有限位销。


4.根据权利要求3所述的一种用于野外气象风速测量的风叶轮，其特征在于：顶板(2)及底板(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠凯，朱源哲，韩宏亮，关兴民，侯飙，姜绪彬，朱春涛，熊峰，隋丹，黄清治，秦铁，安英玉，韩书新，
申请(专利权)人：黑龙江省气象数据中心黑龙江省气象档案馆，黑龙江省气象计量检定站，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23