带有风功率放大装置的风轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风力发电领域，特别是涉及一种风轮发电领域。
【背景技术】
[0002]随着经济的高速发展，能源的需求量与日倶增，特别在电力行业经常会出现电力供应不足的现象，所以充分利用能源十分必要。而风能作为清洁能源已得到广泛的应用。然而，在我国风力发电机组中，风力发电的设计转速较高，当风速较小时，风力机不能正常发电，导致风力机闲置，增加发电成本。由于风是一种随机的大气湍流运动，其瞬时风速和风向随时间的变化是随机的，所以风力机所处的风场具有非均匀性和非恒定性，流经风力机的风向是随时变化的，导致风力机不能充分的利用风能。
[0003]水平轴风力机天生就存在这种不足，需要不断的去偏航。而立轴风力机天生具有这种优势，不需要偏航。但是，常规立轴风力机也不能充分利用这种风向波动带来的能量变化。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种带有风速放大功能的风轮，解决了现有风力机风能利用效率不高的问题。
[0005]为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]—种带有风功率放大装置的风轮，包括风轮中心轴及设置在风轮中心轴上的叶片，其特征在于:包括一风功率放大装置，该风功率放大装置包括垂直固定在地面上的主轴以及绕所述主轴转动的转动杆，所述转动杆为两个且分别于所述中心轴的两端转动连接，所述主轴与所述风轮中心轴平行。
[0007]所述转动杆通过所述轴承连接在所述风轮中心轴上。
[0008]所述主轴、转动杆与风轮中心轴布置在同一平面内。
[0009]所述风轮为S型风轮。
[0010]由于风力机所处的风场具有非均匀性和非稳定性，所以流经风力机的风向是始终变化的。当风轮固定时，进入风轮的风速为既为来流风速。而当风轮可移动时，风向发生改变的时候，风作用于叶片，产生推力，最终使风轮始终正对风向。风轮在转动过程中受到一个切向速度。转动杆的长度越长，切向速度越大，所以进入风轮的风速为切向速度和来流风速的合速度，切向速度和来流风速的合速度明显大于来流风速。当进入风轮的速度增大时，风能利用效率也会相应的提尚。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型利用S型风轮自身偏航特性，即风向变化时，S型风轮在风力的作用下发生相应的转动，从而为风轮增加了一个切向速度。转动杆的长度越长，切向速度越大。由于，S型风轮受到额外的切向速度，使进入风轮的合速度增大，风能的利用效率提高。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为图1的俯视图；
[0014]图3为本实用新型的工作原理图。
[0015]图中:1主轴；2滚动轴承；3滚动轴承；4转动杆；5叶片；6风轮中心轴。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型风轮，包括与地面垂直固定的主轴1，主轴I通过两滚动轴承2、3连接转动杆4，转动杆4围绕主轴I旋转的角度范围为0°?360°。转动杆4与风轮中心轴6刚性连接，S型风轮叶片5在围绕风轮中心轴6转动的同时可以绕主轴I转动。
[0017]如图2所示，在来流风的作用下，S型风轮叶片5围绕风轮中心轴6旋转；在偏斜风的作用下，S型风轮围绕主轴I旋转.
[0018]如图3所示，在风力发电过程中，风向不稳定。当S型风轮固定时，进入风轮的速度为来流风速V。而当S型风轮可移动时，在风向改变时候，S型风轮叶片5受到风力的作用会带动风轮整体绕主轴I旋转。S型风轮在转动过程中获得一个切向速度U，转动杆4的长度越长，切向速度U越大。进入风轮的速度为切向速度U与来流风速V的合速度W。由图3可知，进入风轮的速度W明显大于来流风速V。所述实用新型有效实现了风速的放大，提高了风能利用效率。
【主权项】
1.一种带有风功率放大装置的风轮，包括风轮中心轴及设置在风轮中心轴上的叶片，其特征在于:包括一风功率放大装置，该风功率放大装置包括垂直固定在地面上的主轴以及绕所述主轴转动的转动杆，所述转动杆为两个且分别于所述中心轴的两端转动连接，所述主轴与所述风轮中心轴平行。2.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于:在所述风轮中心轴上设置有轴承，所述转动杆通过所述轴承连接在所述风轮中心轴上。3.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于:所述主轴、转动杆与风轮中心轴布置在同一平面内。4.根据权利要求1、2或3所述的风轮，其特征在于:所述风轮为S型风轮。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有风功率放大装置的风轮，包括风轮中心轴及设置在风轮中心轴上的叶片，包括一风功率放大装置，该风功率放大装置包括垂直固定在地面上的主轴以及绕所述主轴转动的转动杆，所述转动杆为两个且分别于所述中心轴的两端转动连接，所述主轴与所述风轮中心轴平行。本实用新型的风轮除自身旋转利用风能以外，由于自身偏航特性，叶轮可随着风向的变化绕主轴转动。因此，在转动过程中风轮获得切向速度，进入风轮的来流风有切向速度和来流风，二者使进入风轮的风速增大，提高风能利用效率。
【IPC分类】F03D3/00, F03D3/06
【公开号】CN204783452
【申请号】CN201520502935
【发明人】田晨, 赵振宙, 陈潘浩, 许波峰, 刘玄, 曾冠毓, 严畅, 李涛, 陈静茹
【申请人】河海大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月13日