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升阻自适应风力发电机叶片设计

技术类型:实用新型专利

技术成熟度:-

转让方式:技术转让、技术服务

同类技术:

合作案例:

交易价格:面议

应用领域:电力生产

技术领域:新能源与节能

专利基本信息
专利名称 风力发电装置
专利状态 公开号 CN201220238363.5
申请号 专利申请日期 2012-05-25
专利授权日期 2012-12-26 专利权届满日
专利所属地 中国 专利类型 实用新型专利
发明人 李可
权利人 李可
专利摘要 本实用新型涉及一种风力发电装置,包括底座和垂直在底座上的垂直轴,垂直轴上套置有与垂直轴转动连接的轴套,轴套外侧壁上圆周均布有至少一根支撑架,每根支撑架端部均连接有叶片组件,叶片组件包括与支撑架端部相连接的固定叶片和设置在固定叶片前缘上的转动轴以及与转动轴相连接的活动叶片,活动叶片通过转动轴与固定叶片相铰接并设置在固定叶片内侧。所述的风力发电装置,采用固定叶片和活动叶片的结合,活动叶片可随气流与叶片的相对方向变化而开启或闭合,以此增大和减小垂直轴风力发电机叶片的受力面积,进而提高发电机叶片的效率来提高发电效率,同时能解决垂直轴风力发电机的自启动问题。
成果概况
简介

本实用新型专利发明可实现叶片的升力型和阻力型的自适应转换,极大提高了现有垂直轴风力发电机叶片的工作效率。

此设计参加了由羊城晚报、广州国际设计周、中国国际贸易促进委员会共同主办的2011中国低碳生活设计大奖-金羊奖,在全国398件有效参评作品中成为31份入围金羊奖作品之一。在获奖后本人设计制作了风机叶片模型并进行了吹风实验验证了叶片的工作原理。

以下是金羊奖参赛原文:

可变翼垂直轴风力发电机说明

在石油燃料高速消耗、温室气体污染严重、全球暖化已是“常识”的今天,风能作为一种清洁的可再生能源具有无可比拟的环保和可持续发展等优势。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。据报道全球风力理事会宣称,中国2009在新能源领域的快速发展使得风力发电量达到了25.8亿瓦,超过了德国的25.77亿瓦,仅次于美国35亿瓦,后者占据世界风力发电总量的36%。全球风能理事会同时预测,中国将在2020年前投入足以实现年发电量150亿瓦的风力涡轮机,从而超越美国,成为世界最大的风力能源生产国。

现利用风能发电主要使用风力发电机组,即水平轴风力发电机和垂直轴(又称达里厄式风力机)风力发电机,如图1-3所示。水平轴升力型风力发电机由于技术成熟应用时间长等原因,已广泛应用,尤其是大型大功率的风力发电机组,多为水平轴升力型。垂直轴型风力发电机静音效果好、重心低、空间占用小、易维护等优点,但垂直轴风轮的起动性能差也是目前业内的共识,特别是对于Darrieus式Ф型风轮,完全没有自起动能力,这也是限制垂直轴风力发电机应用的一个重要原因。我在学习阻力型和升力型垂直轴风力发电机作用原理的时候,想到能否把两者的优点结合起来,使之既有更高风能利用效率、同时也解决H型自启动能力问题。

图1,水平轴风力发电机组

图2,H型垂直轴风力发电机

图3,Φ型(D型)垂直轴风力发电机

基于图2的升力型垂直轴风力发电机机翼外形,我希望通过改变垂直轴风力发电机的叶片结构,来提高发电机的效率。我设想通过改变叶片的结构,把叶片一分为二,以叶片的前缘为轴,分为固定的叶面以及活动的叶面,如图4所示。活动叶片可随气流与叶片的相对方向变化而开启或闭合,以此增大和减小垂直轴风力发电机叶片的受力面积,进而提高发电机叶片的效率来提高发电效率,同时能解决垂直轴风力发电机的自启动问题,如图5所示。

图4,两片式叶片闭合状态示意图

图5,两片式叶片打开状态图

为演示叶片与在风中开启、闭合的原理,我制作了叶片开启、闭合动作分解图,如图6所示。同时也制作了“主旋翼叶片动作示意.gif”的动画效果图。

图6,叶片开启、闭合动作分解图

改进:

为更好的控制叶片开启、闭合,我设想在相对面的两个活动叶片之间加设活动连杆,这样就能更好地相互控制叶片的开启、和闭合,使得叶片的动作更加平顺,如图7所示。也请见“主旋翼连杆结构动作示意.gif”的动画效果图。

图7,连杆结构示意图

注:

本文部分素材摘抄自互联网。

Instruction for Vertical Axis Wind Generator of Variable Geometry Wing

With the highly consumption of oil fuel, serious pollution of greenhouse gas and global warming problems nowadays, wind energy source, as a clean and renewable source, has an incomparable superiority for its environmental protection and sustainable development. According to the analysis of WMO and Meteorological Science Academy of China Meteorological Bureau, there is 20 billion KW of usable wind resources, which is 20 times as much as that of the water energy. Global Wind Energy Council declared that the wind generating electricity in China in 2009 was 2.58 billion Watt because of the rapid development in the field of new energy, which was 2.577 billion Watt more than that of Germany, and which was second only to the United States who produced 3.5 billion Watt of wind energy. The wind energy produced in the United States accounted for 36% of the world’s total amount of wind power generation. Global Wind Energy Council predicts at the same time that wind turbines which can generate 15 billion of electricity annually will be put to use in China before the year of 2020, which thereby, will surpass the amount of the United States and become the largest wind energy producing nation.

Now wind electric generating set, that is horizontal axis wind power generator and vertical axis wind power generator, is mainly used to generate electricity as indicated in Figure 1-3. Horizontal axis lift wind generator has been widely used due to its technology maturation and long-time application, especially the large-scale and high-power wind generator sets, most of which are horizontal axis. Vertical axis wind generator has the advantages of low noise, low center of gravity, less space demand and easy repair, but it is a common sense that wind wheel of vertical axis has a poor switch ability, especially the Ф wind wheel of Darrieus, which has no automatic switch ability. This is one of the reasons why the vertical axis wind generator is restrictedly used. While I was studying the working theory of drag and lift wind generators of vertical axis, I wondered whether we could combine the advantages of the two and make the most use of the wind energy, while at the same time we could also solve the problem of switch ability of the H type.

(Figure 1. Wind Power Generator Set of Horizontal Axis)

( Figure 2. H Type Wind Power Generator of Vertical Axis)

(Figure 3. Φ/D Wind Power Generator of Vertical Axis)

As for the wing shape of the lift-force wind power generator of vertical axis (as shown in figure 2), I hope I can change the structure of the blades of the vertical axis wind power generator, so as to increase the efficiency of the generator. My idea is to cut the blade in two, and make one of them into a fixed blade and the other a movable one by changing the front edges of the blades (as shown in figure 4) into an axis. The movable blades can switch and close with the airflow and the change of opposite direction of the blades. It can increase and decrease the lifting surface area of the vertical axis wind power generator, in this way, the generating efficiency can be raised by increasing the efficiency of generator blades, and at the same time, the automatic switch problem of the vertical axis wind power generator can be solved (as shown in figure 5).

(Figure 4. Schematic Diagram of the Switch and Close Status of the Two Blades )

(Figure 5. Schematic Diagram of the Switch Status of the Two Blades )

In order to illustrate the theory of the switch and close of the blades in the wind, I have made an action decomposition chart for the switch and close of the blades and I have also made animation picture of “action demonstration for blades of main rotor ( gif.) ”

(Figure 6. Action Decomposition Chart of Switch and Close of the Blade)

Improvement

In order to have a better control of the switch and close of the blades, I’m thinking of making an additional movable rod to connect one blade to its opposite one, both of which are movable. The action of the blades will be more smooth-going in this way as is shown in Figure 7. You may also refer to animation picture of “action illustration of connecting rod of the main rotor wings (gif.)”

(Figure 7. Schematic Diagram of Connecting Rod Structure)

Note:

Part of the material of the article is quoted from the Internet.

智能化生产线及机器视觉设备制造
公司依托十多年的RFID和物联网经验,提供优质的RFID读写设备、RFID标签、RFID技术服务和物联网解决方案。目前与重庆某公司合作开展智能化生产线及机器视觉设备制造。 智能化生产线:生产过程智能化,包括产线有协作机器人进行上下料和特定工序协作、人工智能机器人机器视觉定位引导、并将数字化和自动化的流水线和设备进行集成,形成一套智能化的生产线。 机器视觉定位引导:当收到电器控制信号后,通过工业相机拍照,经过视觉软件处理,获得模具的位置偏移,通过西门子电器控制设备将偏移值传给机器人,机器人随之根据该结果将工件精确的放置在指定模具上。 产品质量检测:利用视觉智能技术对智能化产线上的特定工序进行质量检测,包括粉、液灌装前的瓶口及外观检测、瓶盖检测、压盖检测、贴标检测、喷涂日期检测、标号检测、编码检测、装箱前药瓶外观观缺陷进行质量检测,包括:压损、外露、裂纹、划伤、尺寸、异物、缺料、凹陷、凸起、角度、毛刺、定位、漏工序等进行在线检测并分类。
领域:精确制造中的测控仪器仪表
“城市温度”-路口自适应交通信号灯
本产品是一个新型的智能交通信号灯。主要用于城市单路口或者封闭园区等场景下的智慧通行。其主要针对城市交通中的人车协同效率提升,以及城市交通中“老弱病残孕”等弱势群体的路口出行问题,通过人工智能、图像识别、智能控制等技术,为城市的边缘交通路口,打造一个充满科技和人文关怀的城市路口通行方式,是传统“按钮式”行人交通灯的科技升级。
领域:交通控制与管理技术
大幅提高油田采收率的超短半径水平井项目
超短半径双水平U型地热井技术,是通过超短半径水平井精准的随钻测量及轨迹控制能力,将相距数百米以上的两口或多口直井,在油层内精准对接,将原有的直井变为U型水平井,从一口井注入冷水,另一口井采出热水,只取热不取水,使地热能得到高效利用。 这项技术可使油田大量关停井所蕴含的地热资源得到高效利用,节约大量燃煤,节能减排,助力双碳目标的实现。
领域:资源勘查开采技术
国内领先的高端精密半导体清洗设备
公司研发了晶圆清洗机、光刻胶清洗机、钢网清洗机、治具/剧刀清洗机、在线/离线PCBA清洗机、吸嘴清洗机、在线BGA/CSP芯片清洗机、在线毛刷清洗机、PCB清洁机、硅料硅棒清洗机等多款产品,是主要从事半导体、光伏及新能源汽车等行业的高端智能制造高精密清洗设备技术开发、生产、销售为一体的高科技企业。经过十几年拓展,公司产品涵盖了整个半导体电子行业,国内外市场和服务网络进一步完善。拥有多项5G/新能源/半导体应用领域核心技术专利、高新技术企业\ 专精特新,公司职员65人,核心技术团队15人,其中博士/硕士2人,坚持以共享高效、精准、节能的科技产业技术经验,成就高附加价值的服务,以及创造客户利润为使命,引进先进且高质量的关键组件,导入工业4.0智能制造的技术观念,不断为追求高品质的工业智能制造设备而努力。
领域:机器人
新生态环保技术及新材料产业
公司是澳大利亚合资企业,是澳大利亚科学家及团队创立,拥有自主知识产权,国际发明专利,在美国,欧盟,中国,韩国,日本均注册专利并获得专利证书,为全球唯一一项将软木改性为硬木的高科技项目。2010 年进入中国,分别在扬州和山东设立工厂。 利用世界上富足的种植园软木或竹子及其他循环再生材料,获得无限供给的完美的高品质硬木,重组竹或其他新科技材料。是致力于环保事业的墨尔本大学科学家及团队 25 年潜心研究成果。 项目符合国家产业政策和城市发展规划,项目产品属于《产业结构调整指导目录》中农林业第 53 项:木质复合材料、竹质工程材料生产及综合利用。 市场情况和市场前景规划 :产品生产流程没有废气废水的排放,完全达到环保要求。产品经过 SGS 全方位检测,不含甲醛及任何有色金属,有机挥发物和多环芳烃测试均为 A+ 级,即欧盟儿童玩具级。森林环保 FSC100%证书。防白蚁和真菌的最高级别,密度可控(500-1400kg/m3),物理性能极限提高,水份永久在 5%之下,极其稳定。与千年生长的热带雨林中最昂贵的天然硬木相比,更具有稳定性、耐用性和高硬度的实木材料。同时克服了木材的弱性,使之阻燃防水及紫外线,成为室外建材及家具的首选材料,免维护。适用于乐器,家具、户外建筑材料,地热地板、室内外门窗、游艇船舶,汽车内饰,家装材料,工艺品等等。性和高硬度的实木材料。同时克服了木材的弱性,使之阻燃防水及紫外线,成为室外建材及家具的首选材料,免维护。适用于乐器,家具、户外建筑材料,地热地板、室内外门窗、游艇船舶,汽车内饰,家装材料,工艺品等等。
领域:环保及环境友好型材料技术
电子内窥镜解决方案
公司电子内窥镜解决方案,针对临床痛点的解决方案,包括以下产品: 1、呼吸麻醉:可视喉镜系列产品,应对新冠疫情的可视化气道管理解决方案; 2、泌尿外科:硬质电子经皮肾镜;MPCNL术式,新型李逊镜肾结石清除解决方案; 3、肝胆外科:硬质电子胆道镜;PTCSL术式,新型电子硬镜(王平镜)肝内胆管结石及微创保胆解决方案。
领域:医学影像诊断技术
模塑成型集成管控MES系统
在注塑机智能控制系统和模具内在线质量感知系统两项产品的基础上进行数据采集、工艺优化集成产生智能化模塑集成智能控制系统。无需增加额外设备改造成本,实现注塑行业的提质增效和自动化生产。
行业:软件和信息技术服务业,软件开发
机加工异响诊断专家
机器听诊大师,通过非接触式的方式收集机器噪声,并应用独创的噪声特征集系统对其进行标准化、系统化的识别、分析和处理,为设备预测性维护、产品自动化质检、环境异常报警、设备远程监控、产线实时监测等智慧生产相关领域提供有效的解决方案。可实时掌握设备运行状态及各零部件的健康度,实现故障精准预判、有效降低运维成本、提高企业整体生产效益。
行业:科技推广和应用服务业,其他科技推广服务业
日化异响诊断专家
机器听诊大师,通过非接触式的方式收集机器噪声,并应用独创的噪声特征集系统对其进行标准化、系统化的识别、分析和处理,为设备预测性维护、产品自动化质检、环境异常报警、设备远程监控、产线实时监测等智慧生产相关领域提供有效的解决方案。可实时掌握设备运行状态及各零部件的健康度,实现故障精准预判、有效降低运维成本、提高企业整体生产效益。
行业:科技推广和应用服务业,其他科技推广服务业
云计算安全等保解决方案
本方案云计算等级保护安全防护解决方案针对云计算环境下特殊的网络结构,提供全面的云计算安全防护能力,从物理网络安全、云平台租户安全、云平台东西向流量安全和终端威胁安全四方面保障云计算环境安全。
行业:互联网和相关服务,互联网安全服务
智能制造系统整体解决方案
智能制造的发展以企业的自动化和信息化发展为基础。自动化主要实现生产过程的数字化控制,离不开各类过程控制类软硬件系统的深度应用;信息化主要实现企业研发、制造、销售、服务等环节和流程的数字化,打通企业内部的数据流,以研发设计类、工艺规划类、生产调度类、经营管理类、市场营销分析类软件的深度应用为特征。因此,涵盖上述软硬件产品和系统的智能制造整体解决方案是智能制造发展的基础和核心支撑。
行业:软件和信息技术服务业,信息系统集成和物联网技术服务
高科技电子PLM解决方案
高科技电子行业PLM解决方案是基于InforCenter软件系统,以产品数据为核心,集成所有与产品有关的数据和过程的研发管理平台。在PLM标准功能基础上针对企业关键业务进行了深入处理,实现了企业普遍关注的SJT207等行业标准体系、IPD研发过程管理、机电软协同设计、物料选型、行业知识积累等关键业务的支持,为企业搭建企业产品设计管理平台,实现对新产品开发过程的全局性管理。
行业:软件和信息技术服务业,信息系统集成和物联网技术服务
膝关节及周围滑膜积液技术哪里有?
膝关节及周围滑膜积液技术哪里有?
膝关节滑膜积液的主要表现为关节肿胀、疼痛、酸乏不适。早期时积液较少,可能症状不明显,通常在行走活动时间比较长以后才会出现关节的酸乏不适。然而,随着病情的进一步发展,滑膜积液可能越来越多,关节疼痛、肿胀的症状会逐渐加重,行走的距离也会逐渐缩短。
关键词:高频超声,滑膜,应用价值,膝关节
联锁电路技术哪里有?
联锁电路技术哪里有?
联锁电路是一种基于电子技术的系统,旨在确保在正确的条件下实施操作,并阻止可能导致事故或故障的不安全操作。它通过逻辑电路判别输入信号,并基于特定的逻辑关系来控制输出信号,实现系统的自我保护和设备的安全运行。联锁电路主要应用在需要确保安全的领域,如交通、工业控制和能源领域等,以防止人为和非意外的错误操作。
关键词:道岔,联锁,朔黄铁路
落球阀专利申请
落球阀专利申请
落球阀,即球阀,是一种常见的流体控制阀门,其工作原理是通过旋转球体来控制流体的通断。球阀的主要部件包括球体、阀座、阀杆和手柄。当手柄旋转时,阀杆带动球体旋转,从而改变阀体内的通道形状,实现流体的通断控制。球阀的阀座通常采用弹性材料制成,以确保阀门在关闭状态下具有良好的密封性能。当球体旋转到与阀座接触时,由于阀座的弹性,可以形成密封,防止流体泄漏。
关键词:模拟研究,休止角,玻璃球
硅砂加量是什么?
硅砂加量是什么?
硅砂的加量取决于具体的应用场景和要求。在建筑材料中,硅砂的加入可以使建筑材料更加牢固,防止裂纹出现,但具体加量需要根据建筑材料的种类、用途和性能要求来确定。在陶瓷制品中,硅砂的加入可以提高白度、减少干燥时间、减少裂纹,但同样需要根据陶瓷制品的具体种类和要求来确定加量。在玻璃制造中,硅砂是主要原料,其加量取决于所需的玻璃类型、质量和工艺要求。
关键词:水泥石,高温强度,硅砂,不同温度,油井水泥,硅砂加量
轮廓检测仪是什么?
轮廓检测仪是什么?
轮廓检测仪,也称为轮廓测量仪,是一种用于测量各种机械零件素线形状和截面轮廓形状的精密设备。它在机械加工、电机、汽车零部件、精密五金、精密工具、刀具、模具、光学元件等行业有着广泛的应用。轮廓检测仪的工作原理主要包括平行光原理、三角测量原理和图像处理原理。它使用平行光源来减少光线散射和折射对图像质量的影响,使得物体的轮廓更加清晰准确。通过建立一个由光线和相机组成的三角形,测量物体与光源和相机之间的角度和距离关系,从而计算出物体的三维坐标和轮廓。此外,轮廓检测仪还配备了高性能的图像传感器和图像处理器,用于捕捉图像并进行预处理、增强和分析。
关键词:检测仪,检测仪器,快速准确
传动理论的用途
传动理论的用途
传动理论是机械工程领域中的一个重要概念,主要研究如何将一个旋转的动力传递到另一个机械设备上。它涉及到动力传递和运动传递的原理、方式以及相关的计算。传动原理的应用直接关系到设备的效率、性能和可靠性。传动方式多种多样,包括直接传动、链传动、皮带传动、齿轮传动等。每种传动方式都有其特点和适用场景。例如,直接传动简单、紧凑,适用于驱动力较小的场合;链传动具有结构简单、承载能力较强的特点,在各种机械设备中广泛应用;带轮传动则常用于传输较大功率的工作机。
关键词:单联,等角,十字轴,开发研制,传动理论
洪水计算技术专家推荐
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洪水计算主要涉及到水利工程的防洪问题,包括下游地区的防洪和水工建筑物本身的安全防洪。这种计算是基于特定标准选择将来可能发生的一次洪水作为设计的依据,这样的洪水被称为设计洪水。设计洪水包括设计洪峰流量、设计洪量和设计洪水过程,这常被称为设计洪水三要素。
关键词:设计洪水,无资料地区,平原,白塔,洪水计算
定向离子刻蚀专利申请
定向离子刻蚀专利申请
新一代硅微通道板的主要性能。采用定向离子深度刻蚀技术在2和4硅片上刻蚀了四组不同直径的硅微通道板微孔阵列,分别采用PECVD技术和液体化学沉积两种方法制作了硅微通道板的连续打拿极,从而探索了研制新一代硅微通道板的途径。
关键词:刻蚀技术,微通道板,不同直径,微孔阵列
官方社群
常见技术问答

答:项目的成熟度随着时间推移可能发生变化,该项目当前具体的成熟度情况,建议您通过在线客服或者我们的全国客服热线400-649-1633进行咨询了解。

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