[发明专利]转子叶片的几何描述

说明书

本发明涉及可再生能源领域，特别是使用来自流体的动能的那些领域。本发明包含转子叶片的几何结构的非常规设计，这种转子可选地被装配到通过转化运动的流体的动能来发电的机器。本设计的基本目的是提高转化流体动能的效率，从而改善功率系数，因此，改善发电机的性能。为了其操作，所述转子必须最少具有两(2)个叶片(e)且主要设计用于风力发电机。

1.技术领域

本发明涉及可再生能源发电，特别是利用流体动能的那些。本发明更具体地涉及属于从运动流体中的动能的转化发电的机器的转子叶片的形状的非常规设计。

2.现有技术的描述

当前，风力发电行业正在寻找将使发电过程更高效的技术，并因此集中精力于研究领域，例如具有允许更好地捕获风能的更高效的形状的叶片的开发。这导致了具体问题的创新，例如空气动力学改进，新型材料、控制系统和叶片制造方法的使用，前者是本发明的工作定位。

迄今为止，存在可以包括在本发明的范畴内的发展和文件，它们给出的结果是非常规叶片形状；然而，它的操作改进在于完全不同的特征。US2007/0013194A1描述了一种非常规形状，其几何目的是减少转子在运行期间产生的气动噪声，在本发明中曲率的目的是着眼于减小转子的直径，使它通过具有更大的空气动力学面积促进从流体更高效的动能获取。US2011/0070094A1描述了一项发明，其形状具有遵循不同于气动力的原则的曲率，例如面积减少和牛顿第三作用反作用定律，促进旋转叶片运动，此外，它的横截面是由在凹面内输送流体的恒定厚度片形成的，与本发明的横截面不同，本发明中使用可变的空气动力学轮廓作为对一旦流体通过轮廓的劣势和优势区域产生的流体动力的利用的函数。与非常规叶片类别相关的其他文件是CN101846042A和JP2010261431A，它们与本发明的操作或配置没有任何相似之处，与本发明的唯一关系在于风力发电机的非常规叶片形状的实施。

本发明包含小规模风力发电产业的一些问题和需要的解决方法，其中当前世界范围内安装的设备大多数提供了20至30％的效率范围；所述值预期会随着新技术和设计方法的使用而提高。本发明恰恰针对提高所述效率，效率值达到45和55％之间。

3.附图说明

图1示出了叶片的优选实施例和在本发明中流体移动的方向。

图2示出了叶片的总体三维视图和它的包括在平面P中的主中性轴。

图3示出了具有各个弯曲半径的第一部分的详细视图。

图4示出了空气动力学轮廓PA_ij的二维视图。

图5示出了叶片的第一部分沿着平面的二维视图。

图6示出了叶片的横截面的详细三维视图。

图7示出了叶片的第二部分的三维视图。

图8示出了叶片的第三部分的三维视图。

图9示出了用于风力发电系统的优选实施例中的结构的三维视图。

图10示出了流体流过风力发电系统的视图。

图11示出了风力发电系统的旋转方向。

4.具体实施方式

本发明公开了一种起源于旋转运动的流体的动能的转化产生电能的叶片。所述旋转运动向耦接到发电机的中心水平轴移动。所述水平轴通过笛卡尔轴定义，笛卡尔轴和笛卡尔轴一起形成间隙面的总体正交结构。