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d型垂直軸閥門式風扇技術介紹

2012-10-25 來源:愛麗汶森(北京)材料有限公司 瀏覽數:1122

  1 基本形狀:
  扇葉為五面密閉板材箱形,箱底為活動閥門,在0度時關閉,成立方形儲存風能,推動風扇旋轉,到180度反向逆風運動時,閥門自轉打開,成前后貫通的管形,釋放阻力,到360度時重新關閉。
  2相對優勢:
  d型扇葉區別于其它型扇葉的優勢是:d型是不對稱形,超過180度時形狀改變,阻力面積是動力面積的5%以下,其它垂直軸風扇阻力面積是動力面積的50%以上,形狀不變。
  S型H型扇葉旋轉到180度后,是反向逆風運動,因形狀相似、大小相等、轉速相等、方向相反,作用在同一中軸上,產生反作用力(牛頓第三運動定律),形成裁剪力抵消部分動力,輸出功率小。
  d型扇葉比S型H型扇葉cp值(風能系數)高。
  d型風扇輸出功率超過其它同等體積風扇20%以上,適合低風速發電。
  3 旋轉原理:
  3.1、d型扇葉公轉原理:
  d型扇葉利用杠桿原理將儲存的風能作用在中軸上旋轉,到180度反向旋轉時,離心力和逆風阻力將閥門打開,阻力釋放,從270度到360度時利用逆風阻力關上閥門。
  參考圖紙7--7:以f方向0度為初始位置,至中軸左側為動力區,閥門關閉,以立方狀態儲存氣流形成動力,推動風扇順時針旋轉90度,到達s1垂直f位置,扇葉迎風面積呈最大值,儲存風能量最大,力臂最長,推力最大,繼續旋轉90度,到達中軸線,推力下降為0,離心力和逆風阻力驅動閥門同步順時針自轉90度打開。
  3.2、閥門自轉原理:
  1 偏心軸形狀,活動軸在閥門的外端,重心偏向中軸。
  2 杠桿原理,偏心軸作為支點,閥門自身形成力臂。
  3 離心力原理,扇葉旋轉180度后,箱體內推力為0,閥門因離心力向外旋轉90度。
  4 旋轉180度后,進入反向逆風區,迎風阻力加大。
  四項條件集中在180度位置,形成一股合力,使s1閥門順時針打開,扇葉呈前后貫通的管形狀態,阻力氣流順利通過,風扇在s4、s3的推動下(與s1同理)仍在勻速旋轉,到270度時s1閥門因逆風阻力作逆時針自轉,到360度時,閥門回到初始位置,指向軸心關閉,氣流停止通過。
  3.3 閥門在一個行程內(約x分之一秒),四種狀態:公轉、順時針自轉、逆時針自轉、靜止不動,利用風力自動變換,同步進行。參考旋轉軌跡圖7—7:(可做成2—n組)
  S1、S4組閥門在0---180度內靜止不動,儲存風能。
  S2組閥門到180度后順時針自轉90度打開,釋放阻力。
  S3組閥門在270---360度內逆時針自轉,恢復到初始位置,開始第二次行程。
  3.4 當每組扇葉進入動力區關閉閥門后,最大限度儲存風能,保證風能公式中:a--風所流經的面積、v3--風速的立方、t--風吹過的時間,三要素為最大值,cp值高。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 考慮大規模風電接入的電能生產邊際成本分析
閱讀下文 >> 非金屬補償器的特點

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