垂直轴风力发电机的设计.pdf

· 36· 产品开发与设计 2012年第5期总第39卷 垂直轴风力发 电机的设计 崔彦彬，黎志 (华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定071003) 摘要：对垂直轴风力发电机进行了基本的参数计算，运用了产品造型设计中的仿生形态学理论，设计出 的风力机叶片外形跟蝴蝶翅膀 的轮廓相似，叶片的数量为三个，三叶片互成 120o并且有折叠单元，不仅 实用而且具有一定的观赏性。对风力发电机做 了简单的人机工程学分析，主要包括风力机尺寸、颜色、 材料的选取，色彩要结合考虑该风机使用地点环境的整体颜色，光线饱和度以及仿生形态原型的主要颜 色，材料选用强度高、比重轻、抗蚀性好以及耐久的高质量复合材料。最后对风力机载荷进行分析跟讨 论 ，使得垂直轴风力发电机造型美观，性能实用。 关键词：风力发电机；仿生形态；人机工程 ；设计 中图分类号：TM315 文献标识码：B 文章编号：1006—0316r2012105—0036—04 Thedesignofverticalaxiswindturbine CUIYan—bin，LIZhi (AcademyofEnergyPowerandMechanicaEngineeringCollege，NorthChinaElectricPowerUniversity， Baoding071003，China) Abstract：Thispaperhavethebasicparametersofcalculation aboutVerticalaxiswindturbines，usebionic morphologicaltheoryintheproductdesign．Thedesignofwindutrbinebladeshapeissimilartotheoutlineofthe bu~erflywings，htenumberofbladeswhichleavestoeach 120。andhavefoldingunitisthree．Thewindutrbines havenotonlypracticaleffectbutalsoomamenta1．Then，thispaperhavehtesimpleergonomicsanalysisabout windutrbines，includingsize，color,materialsselection．Thecolorofthewindutrbinesischoosed from the overallcoloroftheplacewhereitisusedin，lightsaturation，themaincolorofhteprototypeofthebionicform ． Thematerialswhichisselectedusehigh strength，lightweight，corrosionresistanceandadurable，high—quality compositematerials．Finally,thewindturbineloadisanalyzedanddiscussed，theverticalaxiswindutrbinehave notnolybeautifulshapebutalsouseuflfeautres． Keywords：windturbines；releaseofmr ；ergonomics；design 垂直轴风力发电机的风轮是围绕一个垂 杆操作 ，因此，运行维修简便，维护费用相对 直轴进行旋转的，垂直轴风力机有其 自身结构 于来说也是较低的。还有 ，垂直轴风力机叶片 特点，可接受来自不同方向的风，不需要由于 制造方便 ，设计费用较低。按照风力机空气动 风向的改变而对风 ，没有任何限制。与水平轴 力学原理 ，垂直轴风力机可分为两类 ：一类是 风力机相比，不需要安装调风向装置，从而结 利用空气对