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bdlhz618的博客

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个人简历 具有深厚的专业理论知识和丰富的实践经验,勤于思考,富于创新,在长期的工作实践中,始终注重研究和探索,通过多年的艰辛努力和实验,在技术革新与发明创造方面有所突破,研制成功《风力飞行器》(201110319692.2)。《调桨长的万向风车》(201210393482.2)。

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万向风车(四)  

2009-07-15 10:02:44|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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四、万向风车专利项目简介

专利号:ZL200310100459.0 申请人:李洪泽  已授权 

万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为弧形或流线型。在单片叶片中间处有开口,能使两叶片于中间处凹面相向地两两交叉,使其形成两两交叉的组合叶片。万向风车的支架由上支架和下支架及中间支撑部分构成,上下支架为两个“万”字形支架,上下支架平面相互平行,且与转轴垂直,上下支架各横梁一一对应,四组两两交叉的叶片分别固定在上下支架相应的横梁上。转轴位于支架中心。万向风车可应用于风力发电站,也可制成水轮机用于无坝电站或潮汐发电,还可开发成儿童玩具。 

万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,因为应用了凹面相向的两两交叉叶片使它的旋转不受风向限制,不管是东、西、南、北风,还是上风、下风,风车都会旋转(只向一个方向旋转,不能反转);因为应用了“万”字形支架,使其效率提高。多个万向风车还可串联或并联使用,使单机输出功率大大提高,从而克服了螺旋桨式风力发电机向单机大功率发展十分困难的缺点。

万向风车具有效率高、灵敏度高、结构紧凑、建造方便等特点,并集合了垂直轴风车不受风向限制的优点和水平轴螺旋桨风车的高效率,所以,万向风车专利项目有着极好的社会效益和经济效益,以及广阔的发展前景,万向风车的推广应用必将迎来风能利用的新时代! 

万向风车与螺旋桨式风车相比较,还有以下特点:

1、效率高 

万向风车与螺旋桨式风车都属于升力型风车,工作时不仅应用阻力,也巧妙的应用升力,所以使效率大幅提高。而,万向风车的效率比螺旋桨式风车的效率还要高40%。 也就是说,如果螺旋桨式风车的效率是40%,那么万向风车的效率就是56%;如果螺旋桨式风车的效率是59%,那么万向风车的效率就是82.6%。

2、灵敏度高 

万向风车以平面迎风而螺旋桨式风车以斜面迎风,所以,万向风车在微风下即可转动。而螺旋桨式风车风速必须达到一定程度,风车才会转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,只要风速能达到2米/秒 就能发电。

3、设计容易 

专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系(或者说约束)过于紧密的缘故,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:叶片的翼型,万向风车只要根据航空技术选择出匹配的最佳翼型就可以,而螺旋桨式风车就不行,它还必须根据其所处的位置进行非线性扭曲。

另外,万向风车叶片交叉角度、力臂长度、安装角等等,都可以单独设计最佳状态。

由于公知的航空技术做支撑,又有灵活的寻优手段,这即表明万向风车技术含量高,能适应各种工作环境和条件,也给设计创造了更大的空间,给产品创造了更加广阔的发展前景,给设计寻优工作带来了方便。

4、建造简单 

万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的钢板、铝板、不锈钢板……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……等等,这些优点是不难想象的。因为建造简单,万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 

5、结构紧凑 

由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展也使万向风车能够应用在船舶上,为船舶提供动力。

 

正是由于万向风车具有效率高、灵敏度高、设计容易、建造方便、结构紧凑、占地面积小等特点,因此,要解决偏远山区农牧民用电问题,非万向风车不可!

万向风车将开创风能利用新时代!

发展风电,万向风车是最佳选择! 

万向风车是中国人民对世界科技的又一重大贡献!

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