一種100w風力發(fā)電機葉片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種100W風力發(fā)電機葉片，本實用新型的葉片采用海鷗翼型，取自海鷗翅膀半翼展、距離翅膀根部50%處，海鷗翼型的最大厚度（t）位于弦長（c）的20.63%，海鷗翼型的最大彎度（f）位于弦長（c）的45.06%，當弦長（c）為單位長度1時，海鷗翼型的最大厚度（t）為0.1079，海鷗翼型的最大彎度（f）為0.1094。本實用新型之仿海鷗翼型葉片，由海鷗翼型根據設計安裝角構建得到。海鷗翼型的上、下表面流速差大，壓差大，從而具有更大升力。當雷諾數為100000，攻角為0～20°時，海鷗翼型的升力系數與升阻比均高于標準翼型，最大升力系數提高1.196倍，最大升阻比提高34.10%。試驗表明，當風速為0～10.7m/s時，仿海鷗翼型葉片與標準葉片相比，效率明顯提高，平均提高率達25.77%。
【專利說明】—種10OW風力發(fā)電機葉片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種100W風力發(fā)電機葉片。
技術背景
[0002]風力發(fā)電是當今世界各國新能源發(fā)展的重點，小型風力機市場潛力巨大。
[0003]目前，風力發(fā)電機的運行效率普遍在35%左右，與貝茨在1926年根據空氣動力學原理計算出的理想狀態(tài)下風輪的極限效率59.3%相比，還有很大提升空間。風力發(fā)電機葉片是捕捉風能的核心部件，直接決定著風能的轉化效率。而構成葉片空氣動力學外形的翼型，直接決定著葉片的性能，是提高葉片效率的關鍵。因此，獲得性能優(yōu)異的翼型是提高風力發(fā)電機效率的關鍵。
[0004]受到近年來眾多仿生產品的啟發(fā)，可以借鑒自然界中的生物特性對風力機進行改進，考慮到鳥類飛行與風力機運行的工況最為相似，實用新型采用逆向工程得到的海鷗翅膀翼型，對風力發(fā)電機葉片進行優(yōu)化，經過與標準100W風力發(fā)電機葉片進行對比，得知本實用新型所述葉片能夠有效提高風力機效率。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種100W風力發(fā)電機葉片，本實用新型針對現有小型風力機效率有待提高的現象，通過采用海鷗翼型的方式改進風力發(fā)電機葉片，提高風力發(fā)電機的風能利用率。
[0006]本實用新型的葉片采用海鷗翼型，取自海鷗翅膀半翼展、距離翅膀根部50%處，海鷗翼型的最大厚度(t)位于弦長(c)的20.63%，海鷗翼型的最大彎度(f)位于弦長(c)的45.06%，當弦長(c)為單位長度I時，海鷗翼型的最大厚度(t)為0.1079，海鷗翼型的最大彎度⑴為0.1094。
[0007]所述海鷗翼型由逆向工程獲得，所述葉片由海鷗翼型按照表2要求的安裝角構建得到。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]本實用新型以標準100W風力發(fā)電機葉片作為對比對象。所述海鷗翼型的上、下表面流速差大，壓差大，從而具有更大升力。當雷諾數為100000，攻角為O?20°時，海鷗翼型的升力系數與升阻比均高于標準翼型，最大升力系數提高1.196倍，最大升阻比提高34.10%。試驗表明，當風速為O?10.7m/s時，仿海鷗翼型葉片與標準葉片相比，效率明顯提高，平均提高率達25.77%。本實用新型通過改進翼型，提高葉片性能，不改變傳統葉片加工工藝，適用性廣。風洞試驗表明，仿海鷗翼型葉片效率明顯高于標準葉片。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為海鷗翼型的示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的主視圖。[0012]圖3為本實用新型的左視圖。
[0013]圖4為本實用新型的俯視圖。
[0014]圖5為本實用新型的結構示意圖。
[0015]圖6為圖5中的A— A剖面圖。
[0016]圖7為海鷗翼型與標準翼型在雷諾數為100000，攻角為O~20°時的升力系數對比曲線圖。
[0017]圖8為海鷗翼型與標準翼型在雷諾數為100000，攻角為O~20°時的升阻比對比曲線圖。
[0018]圖9為本實用新型之仿海鷗翼型葉片與標準葉片在風速為O~10.7m/s時，試驗得到的功率對比曲線圖。
[0019]圖中:1-海鷗翼型，2-仿海鷗翼型葉片，3-葉根，4-改進部分，t-最大厚度，f-最大彎度，C-弦長，d-最大彎度線，E-上翼面，F-下翼面，xt-最大厚度在翼型上位置的橫坐標值，xf-最大彎度在翼型上位置的橫坐標值。
【具體實施方式】
[0020]請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實用新型的葉片采用海鷗翼型1，取自海鷗翅膀半翼展、距離翅膀根部50%處，海鷗翼型I的最大厚度(t)位于弦長(c)的20.63%，海鷗翼型I的最大彎度(f)位于弦長(c)的45.06%，當弦長(c)為單位長度I時，海鷗翼型I的最大厚度(t)為0.1079，海鷗翼型I的最大彎度(f)為0.1094。仿海鷗翼型葉片2的根部具有葉根3，仿海鷗翼型葉片2具有改進部分4。海鷗翼型I增大了翼型上下表面的流速差，使壓差增大，升力增加。所述海鷗翼型I由逆向工程獲得，所述仿海鷗翼型葉片2，由海鷗翼型I按照表2要求的參數構建得到。表2中，安裝角(Θ )為海鷗翼型I的弦長(c)與仿海鷗翼型葉片2的旋轉平面(xy面)之間的夾角。
[0021]海鷗翼型上、下翼面所對應的坐標值滿足表1:
[0022]表1
[0023]
【權利要求】
1.一種IOOW風力發(fā)電機葉片，其特征在于:其葉片釆用海鷗翼型(1)，取自海鷗翅膀半翼展、距離翅膀根部50%處，海鷗翼型(I)的最大厚度(t)位于弦長(C)的20.63%，海鷗翼型(I)的最大彎度(f)位于弦長(c)的45.06%，當弦長(c)為單位長度I時，海鷗翼型(I)的最大厚度(t)為0.1079，海鷗翼型(I)的最大彎度(f)為0.1094，海鷗翼型(I)在仿海鷗翼型葉片(2)不同展向位置上的弦長(c)和安裝角(Θ )滿足下表:
【文檔編號】F03D1/06GK203770019SQ201420185353
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】叢茜, 王驥月, 劉方圓, 田為軍 申請人:吉林大學