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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107829874A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201710917137.7(22)申请日2017.09.26(71)申请人河海大学地址210098江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人张玉全李东阔郑源臧伟(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人吴树山(51)Int.Cl.F03B13/26(2006.01)F03B3/12(2006.01)F03B3/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机(57)摘要本发明涉及一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,包括导流罩,轴承支撑架、转动轴和叶轮组成的转轮,所述叶轮包括多个梨形线翼型叶片;所述转轮固定设置在导流罩的中间段的2/3处,所述导流罩两端为喇叭形,其进口细,出口粗,中间段为直线型,导流罩顶部与底部均为水平面;所述梨形线翼型叶片在叶片固定板上以转动轴为中心,梨形线翼型叶片的空间上呈圆周分布,与轴承支撑架焊接固定,X和Y分别代表单个梨形线翼型叶片截面翼型曲线上关键点的空间坐标值。本发明的水轮机结构简单,效率高,既可用于海洋潮流能发电的水轮机,也可在山区、平原、山泉以及塘坝溪水等微小潮流能条件下发电使用。CN107829874ACN107829874A权利要求书1/1页1.一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,其特征在于:包括导流罩(1),轴承支撑架(3)、转动轴(2)和叶轮组成的转轮,所述叶轮包括多个梨形线翼型叶片(4);所述转轮固定设置在导流罩(1)的中间段的2/3处,所述导流罩(1)两端为喇叭形,其进口细,出口粗,中间段为直线型,导流罩(1)的顶部与底部均为水平面;所述梨形线翼型叶片(4)在叶片固定板上以转动轴(2)为中心,梨形线翼型叶片(4)的空间上呈圆周分布,与轴承支撑架(3)焊接固定;所述梨形线翼型叶片(4)的关键点的坐标以如下方式表示,X代表单个叶片(4)的截面翼型曲线上关键点的空间横坐标值,Y代表单个叶片(4)的截面翼型曲线上关键点的空间纵坐标值,参数见表1,表1:序号XY序号XY1-6.3651-8.693211-5.2918-7.49142-5.3666-12.465112-4.9568-8.22643-6.9776-9.230213-4.4743-8.88244-8.0461-10.449914-3.9786-9.52885-6.1767-12.387315-3.5105-10.19536-5.7661-8.141516-3.1525-10.92457-7.5615-9.797617-3.1531-11.72028-8.2029-11.230918-3.7656-12.22759-7.7028-11.848519-4.5539-12.424210-6.9668-12.192220-5.3008-7.4817表1中所述参数的数学方程式为:x=1+sint;y=a·cost·(1+sint)。2.根据权利要求1所述的一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,其特征在于:所述转动轴(2)的形状为为圆柱形,转动轴(2)的直径D0与叶轮的直径D1的比值为0.08~0.15,转动轴(2)的直径D0与转轮的直径D2的比值为0.065~0.077。3.根据权利要求2所述的一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,其特征在于:所述导流罩(1)的进口段的长度L0与导流罩(1)的中间段的长度L1的比值为0.08~0.15,导流罩(1)的出口段的长度L2与导流罩(1)的中间段的长度L1的比值为0.51~0.58;导流罩(1)的进口宽度A1与导流罩(1)的中间段的宽度A0的比值为1.05~1.11,导流罩(1)的出口段的宽度A2与导流罩(1)的中间段的宽度A0的比值为1.47~1.54;转轮的高度B0与导流罩(1)的高度B1的比值为0.65~0.71。4.根据权利要求3所述的一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,其特征在于:所述导流罩(1)垂直于来流方向的各个界面均为矩形,各个矩形的高度相等,垂直于来流方向的界面中,导流罩(1)与轮毂的中心轴的垂向对称;导流罩(1)的各个俯视截面相等、两段为喇叭形、中间段通过流线形过渡到直线。5.根据权利要求4所述的一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机,其特征在于:所述叶轮的梨形线翼型叶片(4)的数量为2枚;设置在轴承支撑架(3)上的叶轮的数量为3组;所述梨形线翼型叶片(4)绕位于轴承支撑架(3)上的轴心自转而输出扭矩,轴承支撑架(3)带动3组梨形线翼型叶片(4)绕转动轴(2)进行公转而输出扭矩;其中自转与公转的功率输出比为1:7。2CN107829874A说明书1/5