竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103292984A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103292984103292984A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310181732.0(22)申请日2013.05.17(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号申请人浙江海洋学院(72)发明人李广年吴卫国谢永和劳展杰(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置(57)摘要一种竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，包括转轴、滑动套、拉手、固定轴、滑轨A、销钉B、安装孔、变偏角机构、支架、调整螺栓、下抱块、上抱块、叶片、填充物、叶片转轴、滑轨a和销钉b，转轴由滑动套和固定轴配合而成，滑动套与固定轴之间设有滑轨A，滑动套上设有拉手、销钉B和安装孔，变偏角机构通过支架安装在滑动套四周，支架上设有滑轨a和销钉b，上抱块通过螺栓与底部有叶片转轴的下抱块相连固定在支架上，叶片通过填充物凝固成型固定在抱块间的矩形槽内，叶片底部两端设有调整螺栓调节叶片摆动极限角度大小。因此该装置解决了现有试验装置无法单独并且详细分析出水轮机发电性能的影响因素等问题。CN103292984ACN1032984ACN103292984A权利要求书1/1页1.竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，包括转轴（1）、滑动套（2）、拉手（3）、固定轴（4）、滑轨A（5）、销钉B（6）、安装孔（7）、变偏角机构（8）、支架（9）、调整螺栓（10）、下抱块（11）、上抱块（12）、叶片（13）、填充物（14）、叶片转轴（15）、滑轨a（16）和销钉b（17），其特征是：所述转轴（1）由滑动套（2）和固定轴（4）配合而成，滑动套（2）和固定轴（4）为圆柱体结构，滑动套（2）与固定轴（4）之间设有滑轨A（5），滑动套（2）上设有拉手（3）和销钉B（6），滑动套（2）环形四周钻有安装孔（7），变偏角机构（8）包括支架（9）、调整螺栓（10）、下抱块（11）、上抱块（12）、叶片（13）、填充物（14）、叶片转轴（15）、滑轨a（16）和销钉b（17）；变偏角机构（8）通过支架（9）安装在滑动套（2）四周，支架（9）上设有滑轨a（16）和销钉b（17），支架（9）的顶部为上抱块（12），上抱块（12）通过螺栓与下抱块（11）相连，下抱块（11）的底部设有叶片转轴（15），叶片转轴（15）固定在支架（9）上，上抱块（12）与下抱块（11）中间有一个矩形的槽，叶片（13）通过填充物（14）凝固成型固定在矩形槽内，叶片（13）底部两端设有调整螺栓（10）。2.根据权利要求1所述的竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，其特征是：所述转轴（1）为镁铝合金材料。3.根据权利要求1所述的竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，其特征是：所述安装孔（7）有3-5个，安装孔（7）为内螺纹结构。4.根据权利要求1所述的竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，其特征是：所述支架（9）为镁铝合金材料，支架（9）底部一段为外螺纹结构。5.根据权利要求1所述的竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，其特征是：所述叶片（13）为钛合金材料。6.根据权利要求1所述的竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，其特征是：所述填充物（14）为环氧树脂材料。2CN103292984A说明书1/3页竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置技术领域[0001]本发明涉及一种竖轴潮流能水轮机叶片水动力性能试验装置，属于潮流能发电测试工具领域。背景技术[0002]随着世界经济的发展，不可再生能源的消耗及社会对能源的依赖。近十几年来各国政府把目光转向储量巨大的可再生能源海洋潮流能，并且加大了对潮流能电站及其关键技术的研发力度。潮流能与常规能源相比具有能源储量大、良好的可预测性、环境影响相对较小及无污染等优点。水轮机作为最主要的潮流能换能装置，将流体动能转换为机械能，但传统转桨式、混流式水轮机因水流低水头的特性降低了获能利用率而且机组成本也较高，近年来国内外潮流能水轮机的研究已经取得了长足的发展，出现了水平轴、竖轴和横轴三类结构形式的潮流能水轮机。因水平轴水轮机结构类似于水平轴风力机，同时水平轴风力机技术的成熟性极快的推动了潮流能水平轴水轮机开发应用的简便性，已具备良好的工业生产能力。横轴水轮机与竖轴水轮机结构相似只是安装放置方式不同，因横轴水轮机的转轴与水平面平行获能利用率受水流方向的影响，安装方式和位置有一定的局限性，常被竖轴水轮机代替研究。经研究发现水轮机叶片的形状、个数、间距、安装角度、力矩以及主轴长短均