一种带费马螺旋形叶片的水平轴潮流能水轮机

摘要

本发明涉及一种带费马螺旋形叶片的水平轴潮流能水轮机，包括主轴、机箱、推力轴承、联轴器、发电机、机架、底座、导水锥，所述机箱下方分别以机架和底座支撑；其特征在于，还包括呈二维费马螺旋线形状的费马螺旋形叶片、浸入水潮流中的类锥形轮毂、密封罩；所述发电机通过联轴器及主轴与类锥形轮毂联接，在主轴与类锥形轮毂连接处设置密封罩，在类锥形轮毂后侧的机箱尾部设置导水锥，所述费马螺旋形叶片通过推力轴承以沿类锥形轮毂的轴向渐变拉伸形成空间扭曲形状均匀分布设置在类锥形轮毂的外周上做匀速旋转运动。本发明大大减少了水力摩擦碰撞，降低了入口水头损失，从而提高了水轮机获能功效并很好地解决了使海洋鱼群顺利通过等难题。

主权项

一种带费马螺旋形叶片的水平轴潮流能水轮机，包括主轴(3)、机箱(5)、推力轴承(6)、联轴器(7)、发电机(8)、机架(9)、底座(10)、导水锥(11)，所述机箱(5)下方分别以机架(9)和底座(10)支撑；其特征在于，还包括呈二维费马螺旋线形状的费马螺旋形叶片(1)、浸入水潮流中的类锥形轮毂(2)、密封罩(4)；所述发电机(8)通过联轴器(7)及主轴(3)与类锥形轮毂(2)联接，在主轴(3)与类锥形轮毂(2)连接处设置密封罩(4)，在类锥形轮毂(2)后侧的机箱(5)尾部设置导水锥(11)，所述费马螺旋形叶片(1)通过推力轴承(6)以沿类锥形轮毂(2)的轴向渐变拉伸形成空间扭曲形状均匀分布设置在类锥形轮毂(2)的外周上；所述费马螺旋形叶片(1)在类锥形轮毂(2)外周上的不同轴向距离下的截面翼型曲线上关键点的坐标以如下方式表示，X和Y分别代表费马螺旋形叶片(1)截面翼型曲线上关键点的空间坐标值，距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向55cm处的参数参见表1：表1序号 X Y 序号 X Y 1 45.39 ‑7.84 11 45.37 7.52 2 50.54 ‑8.71 12 50.41 8.36 3 55.68 ‑9.59 13 55.45 9.19 4 60.83 ‑10.46 14 60.49 10.03 5 65.97 ‑11.33 15 65.53 10.86 6 71.12 ‑12.20 16 70.57 11.70 7 76.27 ‑13.07 17 75.61 12.53 8 81.41 ‑13.94 18 80.65 13.37 9 86.56 ‑14.81 19 85.70 14.20 10 91.70 ‑15.68 20 90.74 15.04 拟合后的两条曲线方程分别为：费马螺旋形叶片(1)的左弦：y＝‑0.1683x‑0.1727；费马螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.1656x+0.0019；距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向110cm处的参数参见表2：表2序号 X Y 序号 X Y 1 ‑110.70 13.29 11 ‑108.65 ‑12.74 2 ‑104.60 12.55 12 ‑102.62 ‑12.04 3 ‑98.50 11.81 13 ‑96.58 ‑11.33 4 ‑92.40 11.08 14 ‑90.54 ‑10.62 5 ‑86.30 10.34 15 ‑84.51 ‑9.91 6 ‑80.20 9.60 16 ‑78.47 ‑9.20 7 ‑74.11 8.86 17 ‑72.43 ‑8.50 8 ‑68.01 8.12 18 ‑66.40 ‑7.79 9 ‑61.91 7.38 19 ‑60.36 ‑7.08 10 ‑55.81 6.65 20 ‑54.33 ‑6.37 拟合后的两条曲线方程分别为：费马螺旋形叶片(1)的左弦：y＝‑0.121x‑0.1103；费马螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.1173x‑0.0008；距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向165cm处的参数参见表3：表3序号 X Y 序号 X Y 1 48.82 35.28 11 41.68 43.90 2 54.35 39.19 12 46.32 48.78 3 59.87 43.11 13 50.95 53.66 4 65.40 47.03 14 55.58 58.53 5 70.93 50.95 15 60.21 63.41 6 76.45 54.87 16 64.84 68.29 7 81.98 58.79 17 69.47 73.17 8 87.51 62.71 18 74.11 78.05 9 93.03 66.63 19 78.74 82.92 10 98.56 70.55 20 83.37 87.80 拟合后的两条曲线方程分别为：费马螺旋形叶片(1)的左弦：y＝0.7088x+0.6573；费马螺旋形叶片(1)的右弦：y＝1.0537x‑0.0093；距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向200cm处的参数参见表4：表4序号 X Y 序号 X Y 1 8.88 ‑64.67 11 20.41 ‑61.77 2 9.97 ‑71.86 12 22.68 ‑68.64 3 11.06 ‑79.04 13 24.94 ‑75.50 4 12.15 ‑86.23 14 27.21 ‑82.36 5 13.24 ‑93.42 15 29.48 ‑89.23 6 14.33 ‑100.60 16 31.75 ‑96.09 7 15.42 ‑107.79 17 34.01 ‑102.95 8 16.51 ‑114.97 18 36.28 ‑109.82 9 17.60 ‑122.16 19 38.55 ‑116.68 10 18.69 ‑129.34 20 40.82 ‑123.54 拟合后的两条曲线方程分别为：费马螺旋形叶片(1)的左弦：y＝‑6.5976x‑6.0551；费马螺旋形叶片(1)的右弦：y＝‑0.0002x²‑3.0228x‑0.0303；距离类锥形轮毂(2)的前缘轴向250cm处的参数参见表5：表5拟合后的两条曲线方程分别为：费马螺旋形叶片(1)的左弦：y＝‑0.0788x‑0.0726；费马螺旋形叶片(1)的右弦：y＝0.0725x‑0.0003。