專利名稱:集成翼發電風箏的制作方法
技術領域:
本發明屬于空中風電技術領域;是一種類似于大民航機的機翼增 升裝置機翼,以這種許多具機翼組合成大蜈蚣形風箏,并在每具這種 機翼上裝備多臺H型風力發電機的空中發電裝置。
背景技術:
現有技術的風電裝置往往設在地面或低空,風能密度低和利用率低。
發明內容
利用現代大民航機機翼增升裝置原理,以及H型風力機垂直于 轉軸的各風向都能運轉的特點,集合成圖1形狀的一具風電機組機 翼,并且以這種上百具機翼,組合成大蜈蚣風箏,將它放飛到一般云 層以上的高空,進行風力發電,電力以附在箏索上的電纜傳到地面。
發明目的①是用上百具機翼組成圖4的一臺大蜈蚣形風箏,放飛 到風能資源很好的云層以上或更高的高空進行風力發電,為社會提供 綠色能源;②用上述的許多許多臺大蜈蚣形風箏,在非航空線區域高 空,像彩云似地分布在高空發電的同時,也遮擋了一部分日光,促使 地球減緩升溫或維持正常氣溫;萬一因這類風箏太多而地球太涼、太 暗時,可改用較透明的材料制造一部分這類風箏取代。
圖1是集合成一具機翼的(橫斷)剖面,數字從1至10分別代 表十臺H型風力機的軸向視圖,即每臺風力機的軸a與機翼翼展方 向平行,b是葉撐,d是(翼型)葉片,用雙點劃線表示的G是翼肋 兼導流板,左端的孔Gl、 G2和右端的孔G3、 G4都是安裝分段定 長的箏散索h (以便將多具機翼聯接成大蜈蚣風箏,如圖4)。 H是 后緣襟翼。
上翼面裝有H型風輪1、風輪2、風輪3、風輪4、風輪5,五 臺H型風力機以及與風力機匹配的五臺永磁發電機組;下翼面裝 有H型風輪5、風輪6、風輪7、風輪8、風輪9、風輪IO,五臺H 型風力機和相匹配的五臺永磁發電機組;黑箭頭是示意氣流,白箭頭 是風輪和發電機旋轉方向。
所有H型風輪的逆風向旋轉的半個圓周都沉入機翼槽中,減小 了逆風向轉的風阻功耗,所以與常規技術相比,獲得額外增益功率。
本發明另一個特點是H型風輪1與風輪6之間,H型風輪2 與風輪7之間,H型風輪3與風輪8之間,H型風輪4與風輪9之間, H型風輪5與風輪10之間,都有縫隙S相通;這一措施使風輪的風 力作用力的有效旋轉角,提升到〉270°的圓心角。
因為本發明應用了現代大民航機翼的升力增升結構大彎度機 翼、前緣有類似縫翼A、后緣襟翼H;但作為大蜈蚣風箏的機翼,更 需要適用于較大的迎角、在臨界低風速時仍然能停留在空中;又因本 發明所述的機翼風箏,負荷在翼展方向分布均勻而比一兩百噸重的大 民航機輕得很多,完全可用現代復合纖維材料模型擠塑拉制成如圖1 的剖面A、 B、 C、 D、 E和F的空心梁似的型材,用這些型材貫穿并固 定在各翼肋兼導流板G、 Ga及翼肋Gb中,把A、 B、 C、 D、 E和F集 成整具的機翼風箏的機翼,不用蒙皮,力求應用價值和經濟效益。從 下翼面壓力較高的氣流通過縫隙S流向上翼面后,向后緣流動(如圖 1中黑箭頭所示)可消除旋渦,使氣流仍貼著彎曲的上翼面流動。這 樣,在大迎角時不至于發生氣流分離。因而,增升效果得到提高。這 些,雖然是應用在機翼風箏上的結構,但是都從現代民航大飛機的機 翼前緣有縫翼、后緣有三開縫的三翼襟翼中受啟發的。
同時,也利用這些縫隙氣流增大風能對風輪作用的圓心角,達到 H型風力機比現有技術的H型風力機功效倍增的目的。
還有一潛力是可以把圖1中的C或D (是同一規格制品)型材
各增加多件,使翼弦成倍地增長,可安裝H型風輪(及風力發電機組)
的數量也成倍地增加。
圖2是一具機翼外型立體圖。M1是與H型風輪1 (參閱圖1)同 軸線永磁發電機;M5是H型風輪5的同軸線永磁發電機。兩個G和 兩個Ga都是翼肋兼導流板。在兩處K的下方都安裝著同軸四節雙 葉H型風輪;就在這兩處K的各四節H型風輪的中間段還設置翼肋 Gb (在圖2中見不到,在圖3中能見到)。J是左右翼梢,有上反角。 H是后緣襟翼。
圖3中M1是兩端都有軸伸出的永磁發電機,兩端都各用聯軸節 a2、與左右各四節H型同軸雙葉風輪1 (風輪l參閱圖l)聯接。設 在翼肋兼導流板G上的al是軸承兼軸承座。在K段中間下方有翼肋 Gb,在Gb上設有(H型風輪)軸a的軸承兼軸承座al,再向右又是 聯軸節a2、經過聯軸節a2的風輪軸a,最終在右端設在翼肋兼導流 板Ga中的軸承兼軸承座al中安裝定位。b是葉撐,葉撐b有一字葉 撐和十字葉撐兩種,十字葉撐是聯接安裝相鄰接的兩節雙葉片的,d 是葉片。
在圖3的全部結構裝置的軸向視圖,就是圖1中所見到的H型風 輪l。
在圖3的(永磁)發電機Ml的左右兩段K的下方安裝的八節H 型雙葉風輪都是同一規格的一種制品;同時,也是圖1中的十臺H 型風輪的風電機組的同一規格、同一種制品。
在圖3的最左端還有一翼肋兼導流板Ga,因幅面所限未畫。 在圖3的八節H型雙葉風輪的16片葉片,在軸向投影的平均分 圓心角,是360° /16 = 22.5° ;所以雙葉葉片的H型風輪,多節組 合后起到(單節時)葉片少、質量輕、轉速高、經濟高效;在發電機
Ml的左右同軸線多節風輪組合后,起動圓心夾角小,運轉時高速平 穩。
圖4是多具集成翼機翼組合成大蜈蚣風箏形的《集成翼發電風 箏》的部分立體圖。
本發明比《多兆瓦發電風箏》(申請號200810120986.0,申請日 9月10日)有顯著優點①集成翼的空心梁形的型材A、 B、 C、 D、 E、 F六型材截面輪廓簡潔,縫隙S是直線,所以更經濟;②同樣Al、 B、 C等六件型材集成就可多安裝一臺風力發電機組;③本發明的風 輪園周作用力角,由上次申請的《220。,而本發明增大到》270。, 這意味著風輪功率提高。
圖1是一具集成翼發電機翼的橫斷剖面圖。 圖2是一具集成翼發電機翼的立體圖。
圖3是一具集成翼發電機翼內的其中一臺H型風輪的風電機組圖。
圖4是多具集成翼發電機翼組合成的大蜈蚣形風箏《集成翼發電 風箏》部分立體圖。 實施方案
小型每節兩葉H型風輪功率1.5KW,八節功率1. 5KWX8-12KW, 每具機翼有10臺風電機組12KWX10=120KW,每臺《集成翼發電風 箏》由95具集成翼組成時,則發電總功率120KWX95 = 11400KW, 即是11.4兆瓦。
大型每節兩葉H型風輪功率7KW,八節功率7KWX8二56KW,每 具機翼有10臺風電機組56KWX 10 = 560KW,每臺《集成翼發電風箏》 由130具機翼組成時,則發電總功率560KWX130二727800KW,即是 72.8兆瓦。
權利要求
1.一種集成翼發電風箏,在翼形剖面圖中由A、B、C、D等六件箱梁形型材、貫穿翼肋兼導流板G被集成機翼型的集成翼,這六件集成的箱梁之間形成縫隙S,在S的上下端都安裝一臺H型風力發電機組,并且還可把箱梁形型材C或D增加多件,使翼弦成倍增長,則可安裝H型風輪(及匹配的發電機組)的數量也成倍地增加;由多具集成翼組合成蜈蚣形風箏在高空發電的同時也起到遮擋日光減低地球升溫的作用。
全文摘要
一種集成翼發電風箏,由箱梁形的、用復合纖維材料模型擠塑拉制成如圖A、B、C、D、E、F,穿過翼肋兼導流板G而集成機翼形狀;被集成的各箱梁形型材之間形成五條縫隙S,在S的上下端共安裝五臺H型風力發電機組。白箭頭是風輪風電機組的旋向,黑箭頭示意氣流方向。縫隙氣流提升風能對風輪的作用圓心角加大,提高功率。用這種集成翼許多具組成蜈蚣形風箏在高空發電向地面供電的同時,也起到遮擋部分日光、減低地球升溫作用。
文檔編號F03D5/00GK101368545SQ20081012116
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月4日 優先權日2008年10月4日
發明者黃金倫 申請人:黃金倫