专利名称：聚能-遮蔽的升力型立轴风力或水力机设计方法
技术领域：
本发明涉及一种风力或水力机的设计方法，特别是一种适合任意风向的聚 能-遮蔽型的升力型立轴风力或水力机设计方法。技术背景
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源，也是最具有大规模开发和商业化发 展前景的发电方式。欧洲风能协会在近期的一份报告中，用详实的数据和精辟的分析描 述了未来世界风力发电的情景，并预计到2020年风力发电将占世界电力总量的12%。风 能作为未来能源供应重要组成部分的战略地位受到世界各国的普遍重视。
我国风能资源储量丰富，据初步估算，我国陆上离地面10米高度层的风能资源 可开发量为2.53亿千瓦；近海区域离海面10米高度层的风能储量约为7.5亿千瓦。从宏 观上看，我国具备大规模发展风力发电的资源条件。
现有的达里厄升力型风(水)力机，特别是新型的聚能-遮蔽升力型风(水)力 机，由于研究不充分，各参数之间的关系不清楚，没有相应的设计方法。发明内容
本发明目的在于针对上述根本性的问题而提供一种聚能一遮蔽的升力型立轴风 力或水力机的设计方法，能够最大程度地收集风(水)能，并提高能量利用率。
为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种聚能一遮蔽升力型风力或水力机，包括由聚能一遮蔽板的设计方法、立轴升力 型风轮或水轮的设计方法，聚能一遮蔽板与风(水)轮之间的匹配方法。
聚能一遮蔽板的形状与转子的直径d有关，它可以是一段圆弧，其曲率半径 r=0.1d~100d,当d>2米时，聚能一遮蔽板可以用直板替代；它还可以是一段圆弧与一段 直板组成，靠近转子处弧形板A的曲率半径r=0.1d 100d，直板B与弧形板A相切；它还 可以是多段相切的圆弧组成，但要求越靠近转子，曲率半径r越小，越远离转子，曲率半 径r越大，且多段圆弧的最小曲率半径r=0.1d 100d，对于每段弧形板，当r >1米时，弧 形板可用直板替代。聚能-遮蔽板的个数M如下
权利要求
1. 一种聚能一遮蔽的升力型立轴风力或水力机设计方法，包括聚能一遮蔽板(1)设计 方法，立轴升力翼型风轮或水轮(3)的设计方法，风轮或水轮(3)转子与聚能一遮蔽板静 子(2)之间的匹配方法；其特征在于A.所述聚能一遮蔽板(1)的形状与转子的直径d有关，它是一段圆弧，其曲率半径 r=0.1d~100d,当d>2米时，或者聚能一遮蔽板(1)是直板；或者是一段圆弧与一段直板 组成，靠近转子处弧形板A的曲率半径r=0.1d 100d，直板B与弧形板A相切；或者它是 多段相切的圆弧组成，但要求越靠近转子，曲率半径r越小，越远离转子，曲率半径r 越 大，且多段圆弧的最小曲率半径r=0.1d 100d，对于每段弧形板，当r>l米时，弧形板亦 可用直板替代；聚能-遮蔽板(1)的个数M如下B.所述立轴升力型风轮或水轮(3)的翼型为或者选择对称翼型，或者选择非对称 翼型，但叶片的个数N、叶片的弦长C与转子直径之间必须受到如下约束 C.所述聚能一遮蔽板静子(2)与升力型风轮或水轮转子间满足如下匹配关系a.风轮或水轮转子直径d=0.52 0.8聚能-遮蔽升力型风力或水力机外径D，b.风轮或水轮转子与聚能_遮蔽板静子间的间隙距离d=0.00001 O.Old，c.聚能-遮蔽板(1)与转子外圆周切向的夹角α为 其中，r为聚能一遮蔽板上最小的曲率半径。
全文摘要
本发明涉及一种聚能-遮蔽的升力型立轴风力或水力机设计方法。它包括聚能—遮蔽板的设计方法，立轴升力型风(水)轮的设计方法，聚能—遮蔽板与风(水)轮的匹配方法。聚能-遮蔽板是特定形状的弧形板或平板。聚能—遮蔽板对称安装在升力翼型风(水)轮的外围，且与风(水)轮的外径有特定的距离d；聚能-遮蔽升力型风力(水)机转子直径d与外径D的比例特定；根据聚能-遮蔽升力型风力(水)机尺寸参数，确定安装角度α。风(水)力机适用于任意来流方向的风向，收缩气流通道可以大幅度地提高风速，遮蔽板还可以减少小风(水)轮逆风侧的能量损耗，实现风能的高效利用。
文档编号F03D9/00GK102022280SQ20101056136
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月27日 优先权日2010年11月27日
发明者安启蒙, 黄典贵 申请人:上海大学