[实用新型]一种新型垂直轴风力机

说明书

本实用新型公开了一种新型垂直轴风力机，属于风能应用技术领域，包括主轴、连杆及叶片，连杆的一端与主轴连接，另一端与叶片连接，所述叶片外侧面设有粗糙带，所述粗糙带包括若干平行铺设的条状粗糙元，所述粗糙元延伸方向与叶片长度方向夹角大于等于0度，小于等于90度，所述粗糙元的间距高度比例范围为2‑5，所述粗糙元的横截面为任意几何图形；所述粗糙带位于所述叶片外侧面中间偏后位置。本实用新型示例的垂直轴风力机，在叶片上设有粗糙带，通过提升扭矩系数来提高风力机的起动性能和发电效率，且工艺简单、经济性好，便于量产。

技术领域

本实用新型涉及风能应用技术领域，特别是涉及一种新型垂直轴风力机。

背景技术

由于资源枯竭和环境污染的双重压力，在如今的能源形势下，风能作为一种清洁、安全、无污染的可再生资源，风能产业正蓬勃发展。相对于水平轴风力机，垂直轴风力机在建筑物中的运用非常广泛，它结构简单、方便安装、噪音小、无需对风，且风能利用率高。

提高垂直轴风力机自起动性能的方法主要分为叶片翼型优化和风轮结构改进两大类，叶片翼型优化主要是通过提高叶片升力或者降低叶片阻力提高叶片自起动性，风轮结构优化主要是更宏观地通过聚风、导流等方法增大风速以提高起动性。

但目前使用的垂直轴风力机，仍具有静态起动性能和动态气动性能都比较差的缺点，进而导致发电效率低，针对上述缺点，对叶片进行改进，提高风力机的自动起动性及运转起来后的扭矩系数，设计一种能克服上述问题的垂直轴风力机很有必要。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种叶片上带有粗糙带的垂直轴风力机，通过提升扭矩系数来提高风力机发电效率，且工艺简单、经济性好，便于量产。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种新型垂直轴风力机，包括主轴、连杆及叶片，连杆的一端与主轴连接，另一端与叶片连接，所述叶片外侧面设有粗糙带。

进一步的，所述粗糙带包括若干平行铺设的条状粗糙元，所述粗糙元延伸方向与叶片长度方向夹角大于等于0度，小于等于90度，在风力机转动稳定后，风力机的最低扭矩系数相比光滑叶片的风力机能大幅度提升。

进一步的，所述粗糙元的间距高度比例范围为2-5，该数值范围内风力机的扭矩系数能明显提高。

进一步的，所述粗糙元的横截面为任意几何图形。

优选的，所述粗糙元的横截面为方形、三角形、抛物线三角形、凹多边形、凸多边形中的一种。

进一步的，所述叶片横截面为翼型，能提高风能的利用系数。

进一步的，所述粗糙带位于所述叶片外侧面中间偏后位置，能改善叶片表面的流场分布，提升垂直轴风力机的气动性能，且对翼型的失速特性有明显改善，使失速攻角增大，从而提高最大升力系数。

进一步的，所述连杆与主轴垂直连接，所述叶片与连杆垂直连接，使用时无需对风，且风能利用率高。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在叶片上设有粗糙带，在风力机转动稳定后，风力机的最低扭矩系数相比光滑叶片的风力机能大幅度提升，且最高扭矩系数也会提高，通过提升扭矩系数来提高风力机发电效率，提高资源利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实施例结构示意图；

图2为本实施例俯视图；

图3为本实施例在A处放大结构示意图；

图4为本实施例风力机旋转一周扭矩系数变化对比图。