一种新型的垂直轴风力机聚风装置

蔡洪涛，肖波齐

1. 武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430205；2. 化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205

小型垂直轴风力机具有可靠性高、维修保养方便、风能利用率较高、气动噪音小等优点［1-2］。因此垂直轴风力机的研究与应用一致受到很多研究人员的重视，各种结构的垂直轴风力机不断涌现［3-4］。为了提高垂直轴风力机的风能利用率，不少研究将重点放在叶片结构的改进上，其研究途径之一就是将升力型与阻力型叶片结合，如顾荣蓉等［5］提出了一种新型升阻互补型垂直轴风力机，采用CFD 法分析了利用该翼型制成的端部封闭和不封闭的两种垂直轴风力机的气动特性；曲建俊等［6］提出了一种基于活固叶片的新型升阻复合型垂直轴风力机，其功率系数曲线具有阻力型垂直轴风力机和升力型垂直轴风力机的双重特点。蔡新等［7］考虑S 型与H 型垂直轴风力机的特点，设计了一种新型升阻混合型垂直轴风力机。为了更好地发挥升阻风力各自的特点，近年来“自适应风速垂直轴风力机”成为研究热点［8-11］。研究途径之二是改变风的流场，增加所谓的聚能装置。如挡风墙聚能风力机装置，通过在大型风力机外侧建造两堵墙体，形成一个类似于扩散放大器的装置，能够有效地提高风轮平面的过风速度，达到增加风力机输出功率的目的［12］。周万里等［13］应用环境风洞，对几种不同的聚能-遮蔽模式及几种不同的风轮模型进行了吹风实验，获得了低风速条件下该类风力机风能利用特性的系列实验数据。……