1 基本形状:
扇叶为五面密闭板材箱形,箱底为活动阀门,在0度时关闭,成立方形储存风能,推动风扇旋转,到180度反向逆风运动时,阀门自转打开,成前后贯通的管形,释放阻力,到360度时重新关闭。
2相对优势:
d型扇叶区别于其它型扇叶的优势是:d型是不对称形,超过180度时形状改变,阻力面积是动力面积的5%以下,其它垂直轴风扇阻力面积是动力面积的50%以上,形状不变。
S型H型扇叶旋转到180度后,是反向逆风运动,因形状相似、大小相等、转速相等、方向相反,作用在同一中轴上,产生反作用力(牛顿第三运动定律),形成裁剪力抵消部分动力,输出功率小。
d型扇叶比S型H型扇叶cp值(风能系数)高。
d型风扇输出功率超过其它同等体积风扇20%以上,适合低风速发电。
3 旋转原理:
3.1、d型扇叶公转原理:
d型扇叶利用杠杆原理将储存的风能作用在中轴上旋转,到180度反向旋转时,离心力和逆风阻力将阀门打开,阻力释放,从270度到360度时利用逆风阻力关上阀门。
参考图纸7--7:以f方向0度为初始位置,至中轴左侧为动力区,阀门关闭,以立方状态储存气流形成动力,推动风扇顺时针旋转90度,到达s1垂直f位置,扇叶迎风面积呈最大值,储存风能量最大,力臂最长,推力最大,继续旋转90度,到达中轴线,推力下降为0,离心力和逆风阻力驱动阀门同步顺时针自转90度打开。
3.2、阀门自转原理:
1 偏心轴形状,活动轴在阀门的外端,重心偏向中轴。
2 杠杆原理,偏心轴作为支点,阀门自身形成力臂。
3 离心力原理,扇叶旋转180度后,箱体内推力为0,阀门因离心力向外旋转90度。
4 旋转180度后,进入反向逆风区,迎风阻力加大。
四项条件集中在180度位置,形成一股合力,使s1阀门顺时针打开,扇叶呈前后贯通的管形状态,阻力气流顺利通过,风扇在s4、s3的推动下(与s1同理)仍在匀速旋转,到270度时s1阀门因逆风阻力作逆时针自转,到360度时,阀门回到初始位置,指向轴心关闭,气流停止通过。
3.3 阀门在一个行程内(约x分之一秒),四种状态:公转、顺时针自转、逆时针自转、静止不动,利用风力自动变换,同步进行。参考旋转轨迹图7—7:(可做成2—n组)
S1、S4组阀门在0---180度内静止不动,储存风能。
S2组阀门到180度后顺时针自转90度打开,释放阻力。
S3组阀门在270---360度内逆时针自转,恢复到初始位置,开始第二次行程。
3.4 当每组扇叶进入动力区关闭阀门后,最大限度储存风能,保证风能公式中:a--风所流经的面积、v3--风速的立方、t--风吹过的时间,三要素为最大值,cp值高。