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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CN107524557A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710881025.0(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)发明人张玉全郑源李东阔臧伟杨春霞(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3页说明书7页附图6页(54)发明名称一种基于实时可调导流罩转角的多级潮流能水轮机(57)摘要本发明涉及一种基于实时可调导流罩转角的多级潮流能水轮机,包括导流罩、固定设置在转动轴上的轮毂、固定设置在轮毂上的基础叶轮,其特征在于,还包括实时可调导流罩转角的支撑轴、带半径可变的双曲螺线螺旋形叶片的增能转轮,所述双曲螺线螺旋形叶片是根据双曲螺线的螺旋线沿转动轴的轴向逐渐拉伸,呈空间交叉扭曲形状并均匀分布设置在转动轴的周向内壁上,所述双曲螺线螺旋形叶片在转动轴外周上,X代表双曲螺线螺旋形叶片截面翼型曲线上关键点的空间横坐标值,Y代表双曲螺线螺旋形叶片截面翼型曲线上关键点的空间纵坐标值。本发明的结构简单,效率高,既可用于海洋潮流能发电,也可在山区、山泉以及塘坝溪水等微小潮流能条件下发电使用。CN107524557ACN107524557A权利要求书1/3页1.一种基于实时可调导流罩转角的多级潮流能水轮机,包括导流罩(1)、固定设置在转动轴(2)上的轮毂(3)、固定设置在轮毂(3)上的基础叶轮,所述转动轴(2)、轮毂(3)和基础叶轮均设置于导流罩(1)内,其特征在于,还包括实时可调导流罩(1)转角的支撑轴(7)、带半径可变的双曲螺线螺旋形叶片(9)的增能转轮,所述增能转轮位于导流罩(1)的出口端,所述双曲螺线螺旋形叶片(9)是根据双曲螺线的螺旋线沿转动轴(2)的轴向逐渐拉伸,呈空间交叉扭曲形状并均匀分布设置在转动轴(2)的周向内壁上,以所述转动轴(2)为中心旋转面的双曲螺线螺旋形叶片(9)的各截面的交点为原点建立坐标系,所述双曲螺线螺旋形叶片(9)在转动轴(2)外周上,不同轴向距离下的截面翼型曲线上半径最大处的关键点的坐标以如下方式表示,以X代表双曲螺线螺旋形叶片(9)的截面翼型曲线上的关键点的空间横坐标值,以Y代表双曲螺线螺旋形叶片(9)的截面翼型曲线上的关键点的空间纵坐标值,双曲螺线螺旋形叶片(9)的截面翼型距离轮毂(3)的前缘轴向102cm处的参数参见表1,表1:序号XY序号XY1-11.6497-8.46427-10.5696-10.19522-12.9441-9.40468-11.8313-11.24493-15.533-11.28559-14.3449-13.35614-18.1219-13.166410-16.8479-15.485-20.7108-15.047311-19.3428-17.61336-23.2996-16.928212-21.8319-19.7534拟合后的两条曲线方程分别为:双曲螺线螺旋形叶片(9)的左弦:y=-0.0001x3-0.0009x+0.7187x-0.0273;双曲螺线螺旋形叶片(9)的右弦:y=-0.0038x2+0.7609x-1.7670;距离轮毂的前缘轴向132cm处的参数参见表2,表2:序号XY序号XY1-49.981429.32397-46.599333.85642-55.514932.61968-51.77737.61823-61.050235.91229-56.954741.384-66.58739.202410-62.132445.14185-77.663745.777511-72.487952.66556-83.20349.063412-77.665656.4273拟合后的两条曲线方程分别为:双曲螺线螺旋形叶片(9)的左弦:y=-0.0002x2-0.6118x-0.8041;双曲螺线螺旋形叶片(9)的右弦:y=-0.7267x+0.0004;所述导流罩(1)的两端分别为进水侧(5)和出水侧(6),水流从所述进水侧(5)沿轴向流向所述出水侧(6);所述基础叶轮包括3枚呈扭曲形状的叶片(4),导流罩(1)的下端与实时可调导流罩(1)转角的支撑轴(7)固定连接,所述支撑轴(7)的中部设有用于控制导流罩(1)转角的液压转盘轴承(8);所述转动轴(2)的直径Dh与基础叶轮的直径D0的比值为0.21~0.28,导流罩(1)的中间段直径D1与基础叶轮的直径D0的比值为1.05~1.13,导流罩(1)的进2CN107524557A权利要求书2/3页水侧(5)的直径D2与基