《风力发电用自适应风轮》专利号：2008 1 01015693.5

    发明专利《风力发电用自适应风轮》（专利号：2008 1 01015693.5）为例做一简单介绍。该风轮由3～4个叶片组成，叶片较宽，每个叶片由若干个羽片组成。其优点在于：
    1．该风机风轮能在风速1米/秒的条件下起动，在微风（3级风：3.4-5.4米/秒）条件下额定发电。它能在风速比较小的北京地区使用，适应范围广。
    2．该风机风轮的性能：风速在3～5米/秒（是大风机起动风速，大部分地区常有的风速）条件下，和现有直径相同的风机风轮相比发电功率至少增加50%。在更大的风速条件下，发电功率增幅会有所下降，但仍会增加。
    3．该风机风轮的原理是：由于风轮风叶有自适应风速和转速的能力，风轮在起动时羽片会顺风向偏转，使羽片与气流间夹角（羽片迎角α）接近有利迎角，起动风速低。随着风轮转速提高，空气流动方向会向叶轮转动的反方向偏转，羽片也会向旋转平面方向回转，使羽片迎角在一定范围内等于或接近有利迎角。在较大的风速范围内，叶片升力（Y=Cy•0.5ρV2•S）系数Cy较大；叶片阻力（X= Cx•0.5ρV2•S）系数Cx较小，升阻比较大。升力与阻力在旋转面上的分力之合较大，风轮转动有力，转速高，发电量大。
    4．羽片之间是有缝隙的，像鸟的翅膀一样，增加了面积，提高了风轮实度，增加了升力，但阻力增加的却不多，升阻比较大。
    总上所述，该风机风轮实度高，是现有风机的2倍以上；在较大风速范围内，翼型是变化的，叶片迎角等于或接近最佳值，有自适应能力，转动功率大。其结果是：起动风速小（1米/秒）；微风发电能力强，适合地区广，运行时间比例高，50%以上的天数可以额定功率发电。风轮直径相同时，平均发电功率比现有风机会大幅度提高，其发电成本有可能下降到水电、火电水平。从技术角度看，该风轮是空气动力学理论与鸟翼仿生学相结合的产物。有专家认为，风力发电用自适应风轮的发展前景可能是革命性的。（作者系原一航空单位总工程师，电邮cn_hl_h@sina.com）。注：该发明可买断或出资联合研制某一型号风机或改进某一风轮，国内优先。