《風(fēng)力發(fā)電用自適應(yīng)風(fēng)輪》專利號(hào)：2008 1 01015693.5

    發(fā)明專利《風(fēng)力發(fā)電用自適應(yīng)風(fēng)輪》（專利號(hào)：2008 1 01015693.5）為例做一簡(jiǎn)單介紹。該風(fēng)輪由3～4個(gè)葉片組成，葉片較寬，每個(gè)葉片由若干個(gè)羽片組成。其優(yōu)點(diǎn)在于：
    1．該風(fēng)機(jī)風(fēng)輪能在風(fēng)速1米/秒的條件下起動(dòng)，在微風(fēng)（3級(jí)風(fēng)：3.4-5.4米/秒）條件下額定發(fā)電。它能在風(fēng)速比較小的北京地區(qū)使用，適應(yīng)范圍廣。
    2．該風(fēng)機(jī)風(fēng)輪的性能：風(fēng)速在3～5米/秒（是大風(fēng)機(jī)起動(dòng)風(fēng)速，大部分地區(qū)常有的風(fēng)速）條件下，和現(xiàn)有直徑相同的風(fēng)機(jī)風(fēng)輪相比發(fā)電功率至少增加50%。在更大的風(fēng)速條件下，發(fā)電功率增幅會(huì)有所下降，但仍會(huì)增加。
    3．該風(fēng)機(jī)風(fēng)輪的原理是：由于風(fēng)輪風(fēng)葉有自適應(yīng)風(fēng)速和轉(zhuǎn)速的能力，風(fēng)輪在起動(dòng)時(shí)羽片會(huì)順風(fēng)向偏轉(zhuǎn)，使羽片與氣流間夾角（羽片迎角α）接近有利迎角，起動(dòng)風(fēng)速低。隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速提高，空氣流動(dòng)方向會(huì)向葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的反方向偏轉(zhuǎn)，羽片也會(huì)向旋轉(zhuǎn)平面方向回轉(zhuǎn)，使羽片迎角在一定范圍內(nèi)等于或接近有利迎角。在較大的風(fēng)速范圍內(nèi)，葉片升力（Y=Cy•0.5ρV2•S）系數(shù)Cy較大；葉片阻力（X= Cx•0.5ρV2•S）系數(shù)Cx較小，升阻比較大。升力與阻力在旋轉(zhuǎn)面上的分力之合較大，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)有力，轉(zhuǎn)速高，發(fā)電量大。
    4．羽片之間是有縫隙的，像鳥的翅膀一樣，增加了面積，提高了風(fēng)輪實(shí)度，增加了升力，但阻力增加的卻不多，升阻比較大。
    總上所述，該風(fēng)機(jī)風(fēng)輪實(shí)度高，是現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的2倍以上；在較大風(fēng)速范圍內(nèi)，翼型是變化的，葉片迎角等于或接近最佳值，有自適應(yīng)能力，轉(zhuǎn)動(dòng)功率大。其結(jié)果是：起動(dòng)風(fēng)速小（1米/秒）；微風(fēng)發(fā)電能力強(qiáng)，適合地區(qū)廣，運(yùn)行時(shí)間比例高，50%以上的天數(shù)可以額定功率發(fā)電。風(fēng)輪直徑相同時(shí)，平均發(fā)電功率比現(xiàn)有風(fēng)機(jī)會(huì)大幅度提高，其發(fā)電成本有可能下降到水電、火電水平。從技術(shù)角度看，該風(fēng)輪是空氣動(dòng)力學(xué)理論與鳥翼仿生學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。有專家認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電用自適應(yīng)風(fēng)輪的發(fā)展前景可能是革命性的。（作者系原一航空單位總工程師，電郵cn_hl_h@sina.com）。注：該發(fā)明可買斷或出資聯(lián)合研制某一型號(hào)風(fēng)機(jī)或改進(jìn)某一風(fēng)輪，國(guó)內(nèi)優(yōu)先。