行星转叶高效风车介绍

专利号200920098167.0

风力发电是能源的重要发展方向之一。风车一般分为水平轴和立轴式的两种，水平轴旋浆式靠叶片水平分力旋转。效率比较低。最近设计了一种新的立轴式风车，该风车叶片角度随风车立轴转动自动周期变化角度。以下以安装4片叶片的风车为例说明其特点，（当然此原理也可开发多叶片的风车。更加稳定、输出功率更大）和工作情况。

示意图：

设箭头为来风方向，当前右侧叶片角度垂直于来风方向即90度，接收全部风压。此时左侧叶片角度自动平行于风方向即0度，0风压。在中间的两叶片，前面叶片以图示角度迎风，产生分力方向是推动风车旋转的。后面的叶片以同样角度迎风。其分力也是推动旋转的。两侧风压的力量差形成旋转力矩。

叶片随主轴公转的同时自转，叶片角度自动呈周期性变化，时时刻刻产生推动风车旋转方向的力，叶片交替工作没有死点，没有冲击。主轴转动90度，叶片轴也公转90度，同时叶片轴自转。又重复呈现上图的情景。叶片角度变化随主轴转动同时自动循环进行。风车的效率是关键。此风车的叶片在工作中自动垂直于风向。直接利用风的动能，与其它靠叶片角度分力转动的风车相比。可获得最大的动力输出。力学原理表明再大的分力也小于原力。实验中小型样机 1--2级风即开始转动。启动风速低则意味着效率较高。同样的资金投入产生发出较多的电能，可提高企业收益。投资性价比相对较高。

风电产品的投入动辄以亿计算，令许多人望而却步。本风车没有旋浆风车那样复杂断面的翼型叶片。不用5轴数控机床，技术上容易设计。叶片投资少，容易制造。本风车可减少材料物资的消耗，材料全部国产化。主轴可随风力大小自动调节迎风角度。避免风力过大损坏风车。

安装，保养，维修均在地面进行，比较水平轴风机的高空作业，难度较小。

目前按此原理制作的小型试验样机已经可以发出电来。表明原理是正确的，生产是可行的。实验证明达到预期设计目的，设计、制造难度较小，材料都是常见材料。成本低廉。只要设计正确，没有技术上的困难。zhangzhenhe@yahoo.cn 

张振和        022-23739021  13114845546      

4叶模型风车功率计算

1..出力叶片  4片按3片算 ，0角度那片不计。其中正叶片算出力70%，副叶片算出力 50%。则  正片面积=0.3m3*70%=0.21m2

副叶面积=2*0.352 *0.6*50%=0.21m2总面积=0.42m2

2.旋转半径0.38m

3.转速180转/分 = 3转/秒

4.设  风级6

5.则 风压Wp=v2 / 1600（ kN/m 2）  v=风速

6.功率（瓦）扭距*转数*1秒距离/103*1000

本风车6级时风功率计算和旋奖式的比较

迎风正叶片宽0.5m 高0.6m  0.5m*0.6m=0.3m2    按70%计算=0.21m2

45度角叶片宽0.35m高0.6m  0.35m*0.6m *2=0.42m2  按50%算0.21m2

总面积0.21m2+0.21/m2=0.42m2

6级风压11.9kg/m2 * 0.42m2 = 5 kg

扭矩   5 kg * 半径0.38 m = 1.9 kg/m 

圆周距离  设每分钟180转/秒3转  0.38*2*3.14*3=7.16m  

103为千瓦换算单位 

功率（瓦）=扭矩*1秒距离/103*1000

1.9 kg*7.16m/103*1000=132瓦  效率按70%计算=92.5瓦

结论：4片面积=1.2m2   6级风=出力92.5瓦  相当于1m2=出力77瓦。

旋浆式据介绍2 m直径发175瓦 2m直径=3.14 m2相当于1m2出力56瓦

对比77瓦/56瓦 = 1.4 倍     专利号200920098167.0               

张振和09.7.24    13114845546  0222379021 zhangzhenhe@yahoo.cn