專利名稱：一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)能利用設(shè)備，特別涉及一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片。
背景技術(shù)：
隨著世界性能源危機(jī)的加劇和全球環(huán)境日趨污染，許多國(guó)家都更加重視潔凈的新能源和可再生能源的研究、開發(fā)和利用。全球風(fēng)能理事會(huì)指出，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相比其他可再生能源技術(shù)而言顯得更成熟，其效率也更高，產(chǎn)業(yè)前景最好，其開發(fā)利用增長(zhǎng)率遠(yuǎn)高于常規(guī)能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是世界上發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一。垂直軸風(fēng)力機(jī)由于可以接受任何方向上的風(fēng)，因此不需要偏航機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 成本較低。同時(shí)，發(fā)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制單元等可安放在比較低的地方，安裝維護(hù)方便。阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)具有扭矩大的特點(diǎn)，主要依靠阻力進(jìn)行工作。葉片在選擇過程中，凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，因此為了提高風(fēng)能利用效率，增大驅(qū)動(dòng)力而減小反向阻力是關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述技術(shù)分析，提供一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長(zhǎng)度相同，凸面和凹面的兩個(gè)側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔。所述半橢圓弧的長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度之比為1.5 1 5 1。所述葉片的長(zhǎng)度與半圓弧面的直徑之比為1 1 100 1。所述內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面固定。所述內(nèi)腔填充有泡沫材料。本實(shí)用新型的使用方法該葉片的一個(gè)側(cè)邊與豎直的回轉(zhuǎn)軸固定連接，構(gòu)成風(fēng)力機(jī)的動(dòng)力單元，本實(shí)用新型也可以通過連接桿與回轉(zhuǎn)軸固定連接。在構(gòu)成風(fēng)力機(jī)時(shí)，使用的本實(shí)用新型的葉片數(shù)目至少為兩個(gè)，最多可以為100個(gè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，本實(shí)用新型風(fēng)力機(jī)葉片的凹面為半圓形，其阻力系數(shù)最大，可達(dá)2.3 ； 而凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，本實(shí)用新型風(fēng)力機(jī)葉片的凸面為半橢圓形，其阻力系數(shù)僅為0.6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。

[0014]圖1為用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片的三維示意圖。圖2為用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片的橫截面剖視圖。圖中1.凸面2.凹面3.上底面4.下底面5.內(nèi)腔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，由凸面1、凹面2、上底面3和下底面4構(gòu)成，凸面1的橫截面為半橢圓弧面，凹面2的橫截面為半圓弧面，凸面1的彎曲方向與凹面 2的彎曲方向相同且凹面2的半圓弧面的直徑與凸面1的半橢圓弧面的短軸長(zhǎng)度相同，凸面1和凹面2的兩個(gè)側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面3和下底面4封口并形成內(nèi)腔5。該實(shí)施例中，凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長(zhǎng)度均為400mm， 凸面的半橢圓弧的長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度之比為1.5，葉片的長(zhǎng)度與半圓弧面的直徑之比為 10 1，內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面粘接固定，內(nèi)腔填充有低密度泡沫塑料，凸面和凹面由5層玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層、木質(zhì)層、聚苯乙烯泡沫層和PVC泡沫層粘合而成。檢測(cè)顯示葉片的凹面阻力系數(shù)為2. 3，葉片的凸面阻力系數(shù)僅為0. 6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。在采用該實(shí)施例所述的葉片構(gòu)成的阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)中，葉片數(shù)目為2個(gè)，每一個(gè)葉片的側(cè)邊均與豎直的風(fēng)力機(jī)回轉(zhuǎn)軸固定連接。
權(quán)利要求1.一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，其特征在于由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長(zhǎng)度相同，凸面和凹面的兩個(gè)側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，其特征在于所述半橢圓弧的長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度之比為1.5 1 5 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，其特征在于所述葉片的長(zhǎng)度與半圓弧面的直徑之比為1 1 100 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，其特征在于所述內(nèi)腔設(shè)置有剛性骨架，剛性骨架的形狀與上底面和下底面的形狀相同并分別與凸面、凹面固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，其特征在于所述內(nèi)腔填充有泡沫材料。
專利摘要一種用于阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉片，由凸面、凹面、上底面和下底面構(gòu)成，凸面的橫截面為半橢圓弧面，凹面的橫截面為半圓弧面，凸面的彎曲方向與凹面的彎曲方向相同且凹面的半圓弧面的直徑與凸面的半橢圓弧面的短軸長(zhǎng)度相同，凸面和凹面的兩個(gè)側(cè)邊分別密封連接，其兩端分別通過大小相同的半月形上底面和下底面封口并形成內(nèi)腔，該葉片的側(cè)邊與豎直的風(fēng)力機(jī)回轉(zhuǎn)軸固定連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片凹面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，本實(shí)用新型風(fēng)力機(jī)葉片的凹面為半圓形，其阻力系數(shù)最大，可達(dá)2.3；而凸面承受的風(fēng)的阻力是葉片旋轉(zhuǎn)的反向阻力，本實(shí)用新型風(fēng)力機(jī)葉片的凸面為半橢圓形，其阻力系數(shù)僅為0.6，因此風(fēng)能利用系數(shù)高。
文檔編號(hào)F03D3/06GK202040011SQ20112010721
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者周巖, 孫立群, 曾光, 郭晉達(dá), 魯林平 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)