[发明专利]垂直轴风力发电机叶片

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机，具体涉及一种垂直轴风力发电机叶片。

背景技术

目前，垂直轴风力发电机叶片主要有阻力型和升力型，阻力型叶片是利用空气流在叶片上产生的阻力做功，具有较大的转矩和良好的启动性能，但叶尖速比和风能转化率较低。升力型叶片是利用空气流在叶片上产生的压力差做功，具有较高的叶尖速比和风能转化率，但转矩小难以启动。现有技术公开的升力型叶片大都沿袭了航空翼型即飞机机翼的设计，而飞机机翼相对空气是主动体，空气是被动体，另外飞机机翼与空气的相对速度较高。风力发电机应用的叶片工作体系与飞机机翼的工作体系正好相反，即空气为主动体，叶片为被动体，叶片与空气的相对速度较低。所以航空翼型设计的叶片不能很好的满足风力发电机的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种具有较大的转矩，较高的叶尖速比、风能转化率和良好的启动性能的垂直轴风力发电机叶片。

实现上述目的的技术方案是：一种垂直轴风力发电机叶片，它为竖置工作的叶片，该叶片的横截面为外侧面弯度大于内侧面弯度的非对称机翼翼型；所述叶片的上部和下部为平直叶片段，中部为向外侧呈弧形弯曲的弯曲叶片段，且其弯曲叶片段的厚度由中间向上下两端递减与所述上部和下部平直叶片段光滑过渡相接，构成上部和下部为平直叶片段、中部为弯曲叶片段的平直与弯曲组合型叶片；在所述叶片的中部设置有开口位于叶片后缘内侧的阻风腔。

所述叶片中部的前缘和后缘分别呈弧形向外凸出，形成不等宽度的叶片。

所述的叶片设置成中空结构。

本发明主体结构采用非对称机翼翼型，能够更好的适应以空气为主动体、叶片为被动体的工作体系，更有效的适应自然风速的工作环境；采用平直与弯曲组合型叶片，使叶片在不同的旋转半径下工作，能够更好的适应风速变化的要求；叶片中部后缘内侧开口的阻风腔设计使叶片具阻力特性，便于启动，同时具储能功能，能有效避免风力发电机的步进现象。

本发明采用叶片中间宽并向外侧弯曲的设计，能够更好的收集风能。

本发明采用中空结构，有利于降低叶片的重量和生产成本，同时减少因大质量而产生大惯量所带来的转动安全问题。

附图说明

图1是本垂直轴风力发电机叶片结构示意图；

图2是本垂直轴风力发电机叶片的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图3的A-A剖面放大图；

图5是图3的B-B剖面放大图。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

如附图，本垂直轴风力发电机叶片为竖置安装工作的叶片，该叶片为外侧面弯度大于内侧面弯度的非对称机翼翼型。该叶片的上部1和下部2为平直叶片段，中部3为向外侧呈弧形弯曲的弯曲叶片段，其弯曲叶片段的厚度由中间向上下两端递减与上部和下部平直叶片段光滑过渡相接，构成上部和下部为平直叶片段、中部为弯曲叶片段的平直与弯曲组合型叶片。在叶片的中部设置有阻风腔4，该阻风腔4的开口呈唇形，位于叶片的后缘内侧，腔体由开口向内弧面过渡逐渐收缩，为大致的三角形空腔。

本垂直轴风力发电机叶片中部的前缘和后缘分别呈弧形向外凸出，形成不等宽度的叶片。

本发明的叶片设置成中空结构。