C 類是將軸相應(yīng)地縮短到葉片長度的1/2 左右,這種風(fēng)輪結(jié)構(gòu)兼顧風(fēng)輪的氣動性能和力學(xué)結(jié)構(gòu),如果再配合其它手段減小風(fēng)輪轉(zhuǎn)動時風(fēng)輪內(nèi)外的壓差損失,將基本獲得和葉片在兩端連接的垂直軸風(fēng)力機相同的氣動效率,同時力學(xué)性能也較佳, 最適合商業(yè)化。
第三種升力型為變形的H 型垂直軸風(fēng)力機,即旋翼型垂直軸風(fēng)力機,在H 型基礎(chǔ)上葉片呈扭曲斜向布置,可消除風(fēng)力機的“死點”,并在高轉(zhuǎn)速下可有限降低阻力。但由于該型風(fēng)力機在各個水平方向截面的力矩都很小,因此該類風(fēng)力機如果葉片弦寬較小時需要很高的啟動風(fēng)速,而且該型風(fēng)力機葉片連接方式使葉片攻角無法改變,因此也就無法實現(xiàn)氣動超速控制,一般僅能通過卸載電阻做超速控制,只適合百瓦級風(fēng)力機,不利于向大、中型方向發(fā)展。
2.1.3 混合型垂直軸風(fēng)力機
混合型風(fēng)力機即將薩布紐斯阻力風(fēng)輪置于達里厄升力型風(fēng)輪中央,以達到改善達里厄風(fēng)力機啟動性能的目的。但由于經(jīng)典薩布紐斯風(fēng)輪最佳線速度為空氣來流速度的1/3,因此決定該型風(fēng)輪效率的主要因素不是達里厄風(fēng)輪而是薩布紐斯風(fēng)輪和薩布紐斯風(fēng)輪直徑和達里厄風(fēng)輪直徑的比值,比值約接近1 其效率也越接近薩布紐斯風(fēng)輪的效率,但如果該比值很小,則將失去改善啟動性能的功能。對于這種混合型風(fēng)輪,較好的設(shè)計是利用一個超越離合器將兩種風(fēng)輪在一定轉(zhuǎn)速下分離,可適當提高混合型風(fēng)輪的風(fēng)能利用率。但由于薩布紐斯風(fēng)輪對達里厄風(fēng)輪的擾流作用,這種混合風(fēng)輪的效率依然很低,而且這種風(fēng)輪和達里厄風(fēng)輪一樣具有無法對風(fēng)輪實現(xiàn)氣動限速的缺點,可利用風(fēng)速范圍較窄;優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
上述大多數(shù)升力型垂直軸風(fēng)力機葉片安裝角(葉片弦線和風(fēng)輪切線之間的夾角)一般為固定式,安裝角固定的升力型風(fēng)力機相對結(jié)構(gòu)簡單,但難以實現(xiàn)氣動超速控制,為了達到超速控制的目的,擴大可利用風(fēng)速范圍,現(xiàn)有絕大部分小型升力型垂直軸風(fēng)力機都采用卸載電阻或短路方式進行超速控制,但通過大量風(fēng)洞實驗證明,利用卸載電阻甚至于短路方式僅適合應(yīng)用于有限風(fēng)速條件下和百瓦級垂直軸風(fēng)力機,高風(fēng)速下和較大型垂直軸風(fēng)力機并不適合用卸載電阻或短路用于超速控制。
還有一款是有限可變安裝角的小型垂直軸風(fēng)力機是所謂“有限可變安裝角”是指葉片安裝角在有限范圍內(nèi)受控變化。有限可變安裝角垂直軸風(fēng)力機如同水平軸風(fēng)力機的變漿距功能,不提高垂直軸風(fēng)力機的效率,僅實現(xiàn)超速控制。該技術(shù)的應(yīng)用擴大了垂直軸風(fēng)力機的可利用風(fēng)速范圍,適合于千瓦級垂直軸風(fēng)力機做超速控制,極大地提高了千瓦級垂直軸風(fēng)力機的商業(yè)應(yīng)用價值,為千瓦級垂直軸風(fēng)力機的商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。