一种海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮.pdf

(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(10)申请公布号CNCN103573530103573530A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310496139.5(22)申请日2013.10.21(71)申请人河海大学地址210098江苏省南京市江宁区佛城西路8号(72)发明人周大庆陈会向钟淋涓郑源(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人张惠忠(51)Int.Cl.F03B3/12(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图4页附图4页(54)发明名称一种海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮(57)摘要本发明涉及一种海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，包括转轴和轮毂以及安装固定在轮毂上的叶片，所述转轴、轮毂以及叶片均置于叶轮室内，叶轮室两端分别为进水侧和出水侧，水流从进水侧沿轴向流向出水侧，轮毂采用球面形，方便叶片的安装于固定，从而提高叶片的做功能力。所述叶片采用不等厚度、不等弦长的翼型组成，相较于传统海流发电水轮机叶轮，叶片外缘翼型弦长较叶片根部翼型弦长较大，叶片整体根部小，外缘大，这样能够在叶轮旋转时产生较大的叶片扭矩，从而提高机组出力。根据这类叶轮所制造的具有导流罩的水轮机组，不仅在海流发电中有较高的运行效率，同时也可在低微水头发电时，整机安装较为简便，能够在微小水能条件下发电使用，充分达到水能高效利用的目的。CN103573530ACN10357ACN103573530A权利要求书1/2页1.一种海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于包括转轴（2）和轮毂（3）以及安装固定在轮毂（3）上的叶片（4），所述转轴（2）、轮毂（3）以及叶片（4）均置于叶轮室（1）内，叶轮室（1）两端分别为进水侧（5）和出水侧（6），水流从进水侧（5）沿轴向流向出水侧（6）。2.根据权利要求1所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述叶轮室直径为D1，其截面形状为圆形，叶轮室长度L1与叶轮直径D1的比值为0.132～0.142。3.根据权利要求1所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述转轴直径D0与叶轮室直径D1的比值为0.100～0.114，水流的冲击作用使叶片（4）旋转，从而使转轴（2）以一定的转速n旋转带动发电机转子旋转发电。4.根据权利要求1所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述轮毂（3）为一球面突起，轮毂比即轮毂（3）直径Dh与叶轮室（1）直径D1的比值为0.214～0.220，轮毂长度L0与叶轮室直径D1的比值为0.089～0.097。5.根据权利要求1所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述叶片（4）呈一定扭曲状，叶片数为4～6个，靠近轮毂（3），直径为0.3倍叶轮室直径D1的圆柱面所截圆柱面的轮缘侧叶栅稠密度为0.554～0.560，以0.6倍叶轮室直径D1为直径的圆柱面所截圆柱面的轮缘侧叶栅稠密度为0.303～0.309，叶轮室最外缘圆柱面所截圆柱面的轮缘侧叶栅稠密度为0.209～0.215。6.根据权利要求5所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述叶片（4）靠近轮毂（3）处0.3倍叶轮室直径D1处翼型弦长l1与叶轮室直径D1的比值为0.100～0.106，该翼型最大厚度d1与其弦长l1的比值为0.125～0.131，该翼型最大厚度点到前缘的距离xd1与翼型弦长l1的比值为0.348～0.354，该翼型最大弯度f1与翼型弦长l1的比值为0.078～0.084，该翼型最大弯度点至前缘的距离xf1与翼型弦长l1的比值为0.443～0.449，翼型后部增加厚度b1，它与翼型弦长l1的比值为0.010～0.014。7.根据权利要求5所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述叶片（4）在0.6倍叶轮室直径D1处翼型弦长l2与叶轮室直径D1的比值为0.112～0.118，该翼型最大厚度d2与翼型弦长l2的比值为0.114～0.120，该翼型最大厚度点到前缘的距离xd2与翼型弦长l2的比值为0.345～0.351，该翼型最大弯度f2与翼型弦长l2的比值为0.069～0.075，该翼型最大弯度点至前缘的距离xf2与翼型弦长l2的比值2CN103573530A权利要求书2/2页为0.467～0.473，翼型后部增加厚度b2，它与弦长l2的比值为0.009～0.015。8.根据权利要求5所述的海流能发电具有导流罩的水轮机叶轮，其特征在于：所述叶片（4）轮缘外侧即叶轮室直径D1处翼型弦长l3与叶轮室直径D1的比值为0.129～0.135，该翼型最大厚度d3与翼型弦长l3的比值为0.102～0.108，该翼型最大厚度点到前缘的距离xd3与翼型弦长l3的比