一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電的制造方法
【專利摘要】一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，它涉及基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，本發(fā)明要解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力小、風(fēng)速低的地區(qū)無法正常發(fā)電，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高和對生態(tài)環(huán)境造成破壞的問題。本發(fā)明所述的一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，包括三個部分：風(fēng)力收集單元、風(fēng)力加速單元和附加單元。風(fēng)力收集單元由沿流道呈漸縮狀的內(nèi)壁面、外壁面和它們之間的隔板組成；風(fēng)力加速單元則由風(fēng)力過渡管、文丘里管和擴(kuò)壓管組成；附加單元包括發(fā)電單元、外部支架、單向門擋風(fēng)裝置和風(fēng)速測量裝置。本發(fā)明可應(yīng)用于微風(fēng)發(fā)電領(lǐng)域。
【專利說明】—種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，屬于微風(fēng)發(fā)電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類生活水平的不斷提高，不可再生資源被人們進(jìn)行了大量開采和破壞，面臨枯竭之勢，由此引發(fā)了能源危機(jī)。為了實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，我國一方面必須“開源”，即開發(fā)風(fēng)能、光伏、潮汐、生物質(zhì)及水能等清潔能源，另一方面還要“節(jié)流”，即調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力實施節(jié)能減排。風(fēng)能作為一種綠色清潔可再生的能源，其重要性日趨顯著，將風(fēng)能用來發(fā)電，將在很大程度上實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
[0003]目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)大都只能適宜在風(fēng)源充足、風(fēng)力集中的地方使用，如果應(yīng)用在風(fēng)力小、風(fēng)速低的地區(qū)就無法正常發(fā)電，給風(fēng)力自然資源的充分利用帶來較大的局限性。而且由于目前的風(fēng)力發(fā)電站通常由幾十臺渦輪機(jī)和數(shù)百個槳葉組成，不僅設(shè)備的制造、運輸和安裝的成本高昂，而且工程復(fù)雜。此外，立在地面上的較高的風(fēng)輪塔會殺死鳥類，一定程度上對生態(tài)環(huán)境造成破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力小、風(fēng)速低的地區(qū)無法正常發(fā)電，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高和對生態(tài)環(huán)境造成破壞的問題，而提出一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)。
[0005]一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，包括三個部分:風(fēng)力收集單元、風(fēng)力加速單元和附加單元。
[0006]風(fēng)力收集單元由沿流道呈漸縮狀的內(nèi)壁面、外壁面和它們之間的隔板組成；
[0007]內(nèi)壁面、外壁面的上端面均為大小完全相同且位置完全重合的正多邊形，內(nèi)壁面與外壁面之間有m個完全相同的隔板支撐，并將流道分為m個小流道。
[0008]風(fēng)力加速單元則由風(fēng)力過渡管、文丘里管和擴(kuò)壓管組成；
[0009]風(fēng)力過渡管由直角彎管和水平彎管組成，各處直徑相等；
[0010]風(fēng)力過渡管后面依次連接截面積漸縮的文丘里管和擴(kuò)壓管，利用常態(tài)下相同流量的流體通過不同截面時，流速與截面積成反比的流體性質(zhì)，文丘里管末端處的風(fēng)速由于截面積變小而成倍增加；擴(kuò)壓管內(nèi)截面積增大，其風(fēng)速低于文丘里管末端處的風(fēng)速，從而在文丘里管內(nèi)形成負(fù)壓效應(yīng)，有利于風(fēng)在管道內(nèi)的加速流動。
[0011]附加單元包括發(fā)電單元、外部支架、單向門擋風(fēng)裝置和風(fēng)速測量裝置；
[0012]發(fā)電單元，即渦輪機(jī)發(fā)電裝置安裝在文丘里管的喉口部，經(jīng)過文丘里管加速后的風(fēng)驅(qū)動渦輪機(jī)，通過穩(wěn)壓電路發(fā)電。
[0013]單向門擋風(fēng)裝置，即單向門豎直安裝在兩個隔板中間，當(dāng)空氣流入風(fēng)力收集裝置底端時，會有一部分空氣從側(cè)面流出，流出的這部分空氣會吹動單向門關(guān)閉，從而阻止空氣流出。
[0014]本發(fā)明的工作原理:風(fēng)經(jīng)由風(fēng)力收集單元上部的入風(fēng)口進(jìn)入，經(jīng)過風(fēng)力收集單元沿流道進(jìn)入風(fēng)力加速單元，再經(jīng)由文丘里管加速，在文丘里管喉部達(dá)到最大風(fēng)速，吹動渦輪機(jī)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電。
[0015]本發(fā)明包括以下有益效果:
[0016]1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力小、風(fēng)速低的地區(qū)無法正常發(fā)電的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)微風(fēng)發(fā)電。本發(fā)明所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造時可按比例進(jìn)行縮小或放大，可放置在農(nóng)場、工業(yè)區(qū)甚至是個人花園，適用地域極廣，為少風(fēng)地區(qū)的風(fēng)能應(yīng)用開拓了新途徑。
[0017]2、本發(fā)明所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低和使用效果好等優(yōu)點。
[0018]3、本發(fā)明所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于葉片安裝在管子內(nèi)部，可以避免葉片渦輪機(jī)對鳥類造成的傷害，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
[0019]4、本發(fā)明所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于單向門擋風(fēng)裝置，可以最大效率的利用風(fēng)能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)的立體示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明所述基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)的葉片渦輪機(jī)的不意圖；
[0022]圖中I為內(nèi)壁面,2為隔板,3為外壁面,4為風(fēng)力過渡管,5為文丘里管,6為擴(kuò)壓管，7為葉片渦輪機(jī)。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】間的任意組合。
[0024]【具體實施方式】一:結(jié)合附圖1說明本實施方式，一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，包括三個部分:風(fēng)力收集單元、風(fēng)力加速單元和附加單元。
[0025]風(fēng)力收集單元由沿流道呈漸縮狀的內(nèi)壁面1、外壁面3和它們之間的隔板2組成；
[0026]內(nèi)壁面1、外壁面3和它們之間的隔板2組成的通道的上端有朝向水平方向的開口，為進(jìn)風(fēng)口，內(nèi)壁面I和外壁面3的上端面均為大小完全相同且位置完全重合的正多邊形，內(nèi)壁面I與外壁面3之間有m個完全相同的隔板支撐，隔板2與上壁面I和下壁面3垂直，并緊密接觸，將流道分為m個小流道，在每個流道中又有η個單向門防止空氣倒流而引起的效率降低問題。
[0027]風(fēng)力加速單元則由風(fēng)力過渡管4、文丘里管5和擴(kuò)壓管6組成；
[0028]風(fēng)力過渡管4由直角彎管和水平彎管組成，各處直徑相等；
[0029]風(fēng)力過渡管4后面依次連接截面積漸縮的文丘里管5和擴(kuò)壓管6，利用常態(tài)下相同流量的流體通過不同截面時，流速與截面積成反比的流體性質(zhì)，文丘里管5末端處的風(fēng)速由于截面積變小而成倍增加；擴(kuò)壓管6內(nèi)截面積增大，其風(fēng)速低于文丘里管5末端處的風(fēng)速，從而形成負(fù)壓效應(yīng)，有利于風(fēng)在管道內(nèi)的加速流動。
[0030]附加單元包括發(fā)電單元、外部支架、單向門擋風(fēng)裝置和風(fēng)速測量裝置；[0031]發(fā)電單元，即葉片渦輪機(jī)7安裝在文丘里管的喉口部，經(jīng)過文丘里管5加速后的風(fēng)驅(qū)動葉片渦輪機(jī)7，通過穩(wěn)壓電路發(fā)電。
[0032]單向門擋風(fēng)裝置，當(dāng)風(fēng)流入內(nèi)外壁面的底端時，會有一部分風(fēng)從側(cè)面流出，流出的這部分空氣會使單向門關(guān)閉，從而阻擋風(fēng)從側(cè)面流出。
[0033]【具體實施方式】二:本實施方式對實施方式一作進(jìn)一步說明，m = 4或m = 5或m =6或m=7或m = 8 ;進(jìn)風(fēng)口為360度，四個或五個或六個或七個或八個完全相同的垂直擋板2將入口均勻分成四個或五個或六個或七個或八個入口管道，實現(xiàn)對各個方向的風(fēng)力收集。
[0034]【具體實施方式】三:本實施方式對實施方式一作進(jìn)一步說明，所述風(fēng)速測量裝置，即風(fēng)速測試儀安裝在文丘里管喉部及進(jìn)風(fēng)口處。
【權(quán)利要求】
1.一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于它包括三個部分:風(fēng)力收集單元、風(fēng)力加速單元和附加單元； 風(fēng)力收集單元由沿流道呈漸縮狀的內(nèi)壁面、外壁面和它們之間的隔板組成； 內(nèi)壁面、外壁面的上端面均為大小完全相同且位置完全重合的正多邊形，內(nèi)壁面與外壁面之間有m個完全相同的隔板支撐，并將流道分為m個小流道； 風(fēng)力加速單元則由風(fēng)力過渡管、文丘里管和擴(kuò)壓管組成； 風(fēng)力過渡管由直角彎管和水平彎管組成，各處直徑相等； 風(fēng)力過渡管后面依次連接截面積漸縮的文丘里管和擴(kuò)壓管； 附加單元包括發(fā)電單元、外部支架、單向門擋風(fēng)裝置和風(fēng)速測量裝置； 發(fā)電單元，即渦輪機(jī)發(fā)電裝置安裝在文丘里管的喉口部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于所述m = 4或m = 5或m = 6或m=7或m = 8 ;進(jìn)風(fēng)口為360度，四個或五個或六個或七個或八個完全相同的垂直擋板2將入口均勻分成四個或五個或六個或七個或八個入口管道，實現(xiàn)對各個方向的風(fēng)力收集；在兩塊擋板中間豎直安裝有η = 2或η = 3個單向門擋風(fēng)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于文丘里效應(yīng)的萬向聚風(fēng)落地式微風(fēng)發(fā)電機(jī)，其特征在于所述風(fēng)速測量裝置，即風(fēng)速測試儀安裝在文丘里管喉部及進(jìn)風(fēng)口處。
【文檔編號】F03D11/00GK103925150SQ201410195950
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】何玉榮, 鄭艷, 唐天琪, 杜巍, 謝松柏, 魏芳睿 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)