1. 该技术基于空气动力学原理,通过模拟垂直轴旋转的风洞,选择了飞机翼形设计的叶片。这种设计确保叶片在风轮旋转时不会因变形而降低效率。
2. 风轮由4至5个垂直直线的叶片组成,通过4角形或5角形的轮差迅毂固定叶片连杆。风轮驱动稀土永磁发电机发电,再由控制器控制电能输送到负载。
3. 技术原理依据空气片条理论,实际计算时可针对垂直风机旋转轴的切面进行模型计算。每个叶片的旋转轴心距离设为N米,并利用CFD技术模拟气动系数。
4. 计算采用离散数字方法求解翼形断面的气动力,并通过网格方法分析雷诺数流动涡量分布,形成高雷诺数下Navier-Stokes方程的数字模拟计算结果。
5. 利用稀土永磁材料发电,配合空气动力学原理的风轮,实现直驱式结构旋转发电。专利技术显示,此设计通过特殊空气动力学和三角形向量法连接,以及直驱式结构,使风轮受力集中于轮毂,增强了抗风能力。
6. 该设计还具有低噪音和电磁干扰小的优点,使其在环境影响方面表现出明显优势。
7. 在生产新型垂直轴风力发电机方面,日本是先行者,自2002年起研究该技术。英国、加拿大等国也在进行相关研制,但这些国家的大多数产品采用平行连接杆设计,对发电机输出轴要求较高,结构复杂,安装程序繁琐。
8. 从力学角度看,H型垂直轴风力发电机功率越大、叶片越长、平行杆中心点与发电机轴中心点距离越长,其抗风能力越弱。因此,采用三角形向量法可以弥补这些缺点。
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