本發(fā)明主要涉及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置。
背景技術(shù):
為了提高風力機葉片的性能,在風力機葉片的研究中,風力機葉片普遍采用復合材料。復合材料風力機葉片在使用時動力特性的優(yōu)良,需要通過實驗進行反復驗證檢測,現(xiàn)有的水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置,在使用時依然存在以下問題:
1、風力機葉片在實際使用中的動力特性會受到工作環(huán)境和材料性質(zhì)、風向等多種因素的影響,而現(xiàn)有的研究裝置實驗環(huán)境單一,并不能真實反映風力機葉片在實際工作環(huán)境的動力特性。
2、現(xiàn)有實驗裝置為了測試不同風向?qū)︼L力機葉片動力性能的影響,會采用改變風力機機艙的方向改變風力機葉片的方向,風力機機艙方向的改變依靠機艙與塔架的拆卸固定連接方式,費時費力,靈活性差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置,它不僅能夠通過模擬風力機真實的工作環(huán)境,提高風力機葉片實驗檢測驗證結(jié)果的真實性,而且風力機葉片方向的調(diào)節(jié)靈活方便。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的,通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置,包括模擬室,所述模擬室外側(cè)設(shè)置儲水桶,所述儲水桶內(nèi)設(shè)置水管,所述水管上設(shè)置水泵,所述水泵與模擬室外側(cè)設(shè)置第一支撐板,所述水泵位于第一支撐板上,所述水管遠離儲水桶一端位于模擬室頂部,所述模擬室頂部設(shè)置通孔,所述通孔位于水管管口下方,所述模擬室的側(cè)壁上設(shè)置電熱絲,所述電熱絲位于模擬室內(nèi)部,所述電熱絲上套設(shè)塑料膜,所述模擬室內(nèi)設(shè)置溫度傳感器和濕度傳感器,還包括控制器和計算機,所述控制器分別與溫度傳感器、濕度傳感器、計算機電連接,所述模擬室內(nèi)設(shè)置風洞,所述風洞底部設(shè)置支撐架,所述支撐架底部設(shè)置第二支撐板,所述第二支撐板與支撐架之間設(shè)置肋板,所述風洞前方設(shè)置塔架,所述塔架頂部設(shè)置軸承,所述軸承與塔架螺紋連接,所述軸承內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置機艙,所述機艙一側(cè)設(shè)置輪轂,所述輪轂上設(shè)置多個第一螺紋孔,多個所述第一螺紋孔在輪轂上均勻排列,所述輪轂上設(shè)置葉片,所述葉片通過第一螺紋孔與輪轂螺紋連接,所述機艙遠離輪轂一側(cè)設(shè)置尾翼,所述機艙上設(shè)置第一固定桿,所述第一固定桿與機艙螺紋連接,所述第一固定桿的數(shù)量為兩個,兩個所述第一固定桿以機艙為中心對稱設(shè)置,所述第一固定桿遠離機艙一端設(shè)置第二固定桿,所述第二固定桿與第一固定桿垂直,所述第一固定桿和第二固定桿之間設(shè)置加強桿,所述第二固定桿底部設(shè)置定位螺栓,所述定位螺栓底部設(shè)置套筒,所述套筒上設(shè)置第二螺紋孔,所述定位螺栓通過第二螺紋孔與套筒螺紋連接,所述套筒內(nèi)設(shè)置伸縮桿,所述伸縮桿位于套筒內(nèi)靠近塔架一端,所述塔架上設(shè)置與伸縮桿相適應的固定孔,所述伸縮桿上設(shè)置定位孔,所述定位螺栓底部穿過第二螺紋孔位于定位孔內(nèi),所述伸縮桿遠離塔架一端設(shè)置第三螺紋孔,所述第三螺紋孔內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)桿,所述旋轉(zhuǎn)桿遠離第三螺紋孔一端位于套筒外部,所述旋轉(zhuǎn)桿上設(shè)置墊圈,所述墊圈與套筒外部相接觸,所述旋轉(zhuǎn)桿位于套筒內(nèi)的部分通過第三螺紋孔與伸縮桿螺紋連接,所述旋轉(zhuǎn)桿位于套筒外的部分套設(shè)端蓋,所述端蓋與套筒螺紋連接,所述端蓋一側(cè)設(shè)置旋鈕,所述旋鈕套設(shè)在旋轉(zhuǎn)桿上。
所述模擬室頂部設(shè)置隔板,所述隔板位于通孔和電熱絲之間。
所述水泵為單向水泵。
對比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環(huán)境,提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性。
2、本發(fā)明通過轉(zhuǎn)軸和固定架的配合設(shè)置,使得風力機葉片方向的改變和葉片固定靈活方便。
3、本發(fā)明中隔板的設(shè)置,進一步保證了電熱絲和穩(wěn)定性和安全性。
4、本發(fā)明中采用單向水泵,不僅節(jié)約成本,操作簡便,也能夠保證水泵運行時的穩(wěn)定性。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明主視圖結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是本發(fā)明風力機左視圖結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是本發(fā)明套筒部分的爆炸圖。
附圖中所示標號:1、模擬室;2、儲水桶;3、水管;4、水泵;5、第一支撐板;6、電熱絲;7、塑料膜;8、溫度傳感器;9、濕度傳感器;10、控制器;11、計算機;12、風洞;13、支撐架;14、第二支撐板;15、肋板;16、塔架;17、軸承;18、轉(zhuǎn)軸;19、機艙;20、輪轂;21、第一螺紋孔;22、葉片;23、尾翼;24、第一固定桿;25、第二固定桿;26、加強桿;27、定位螺栓;28、套筒;29、第二螺紋孔;30、伸縮桿;31、固定孔;32、定位孔;33、第三螺紋孔;34、旋轉(zhuǎn)桿;35、墊圈;36、端蓋;37、旋鈕;38、擋板。
具體實施方式
結(jié)合附圖和具體實施例,對本發(fā)明作進一步說明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所限定的范圍。
一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置,包括模擬室1,所述模擬室1外側(cè)設(shè)置儲水桶2,所述儲水桶2內(nèi)設(shè)置水管3,所述水管3上設(shè)置水泵4,所述水泵4與模擬室1外側(cè)設(shè)置第一支撐板5,所述水泵4位于第一支撐板5上,所述水管3遠離儲水桶2一端位于模擬室1頂部,所述模擬室1頂部設(shè)置通孔,通孔的孔徑設(shè)置的很小,只能允許水滴入模擬室內(nèi),用來模擬風力機所處工作環(huán)境的濕度,所述通孔位于水管3管口下方,所述模擬室1的側(cè)壁上設(shè)置電熱絲6,所述電熱絲6位于模擬室1內(nèi)部,所述電熱絲6上套設(shè)塑料膜7,電熱絲用來模擬風力機所處工作環(huán)境的溫度,塑料膜則保證保護電熱絲不受模擬室內(nèi)水滴的干擾。所述模擬室1內(nèi)設(shè)置溫度傳感器8和濕度傳感器9,還包括控制器10和計算機11,所述控制器10分別與溫度傳感器8、濕度傳感器9、計算機11電連接,所述模擬室1內(nèi)設(shè)置風洞12,所述風洞12底部設(shè)置支撐架13,所述支撐架13底部設(shè)置第二支撐板14,所述第二支撐板14與支撐架13之間設(shè)置肋板15,所述風洞12前方設(shè)置塔架16,所述塔架16頂部設(shè)置軸承17,所述軸承17與塔架16螺紋連接,所述軸承17內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)軸18,所述轉(zhuǎn)軸18上設(shè)置機艙19,所述機艙19一側(cè)設(shè)置輪轂20,所述輪轂20上設(shè)置多個第一螺紋孔21,多個所述第一螺紋孔21在輪轂20上均勻排列,所述輪轂20上設(shè)置葉片22,所述葉片22通過第一螺紋孔21與輪轂20螺紋連接,多個第一螺紋孔的設(shè)置,可以在輪轂上安裝雙葉或三葉,研究不同葉片數(shù)量時復合材料葉片工作的動力特性。所述機艙19遠離輪轂20一側(cè)設(shè)置尾翼23,所述機艙19上設(shè)置第一固定桿24,所述第一固定桿24與機艙19螺紋連接,所述第一固定桿24的數(shù)量為兩個,兩個所述第一固定桿24以機艙19為中心對稱設(shè)置,所述第一固定桿24遠離機艙19一端設(shè)置第二固定桿25,所述第二固定桿25與第一固定桿24垂直,所述第一固定桿24和第二固定桿25之間設(shè)置加強桿26,所述第二固定桿25底部設(shè)置定位螺栓27,所述定位螺栓27底部設(shè)置套筒28,所述套筒28上設(shè)置第二螺紋孔29,所述定位螺栓27通過第二螺紋孔29與套筒28螺紋連接,所述套筒28內(nèi)設(shè)置伸縮桿30,所述伸縮桿30位于套筒28內(nèi)靠近塔架16一端,所述塔架16上設(shè)置與伸縮桿30相適應的固定孔31,所述伸縮桿30上設(shè)置定位孔32,所述定位螺栓27底部穿過第二螺紋孔29位于定位孔32內(nèi),所述伸縮桿30遠離塔架16一端設(shè)置第三螺紋孔33,所述第三螺紋孔33內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)桿34,所述旋轉(zhuǎn)桿34遠離第三螺紋孔33一端位于套筒28外部,所述旋轉(zhuǎn)桿34上設(shè)置墊圈35,所述墊圈35與套筒28外部相接觸,所述旋轉(zhuǎn)桿34位于套筒28內(nèi)的部分通過第三螺紋孔33與伸縮桿30螺紋連接,所述旋轉(zhuǎn)桿34位于套筒28外的部分套設(shè)端蓋36,端蓋與套筒螺紋連接,壓住墊圈,能夠保證旋轉(zhuǎn)桿在旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。所述端蓋36與套筒28螺紋連接,所述端蓋36一側(cè)設(shè)置旋鈕37,所述旋鈕37套設(shè)在旋轉(zhuǎn)桿34上。本發(fā)明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環(huán)境,提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性,通過轉(zhuǎn)軸和固定架的配合設(shè)置,使得風力機葉片方向的改變靈活方便。
為了保證電熱絲工作時的穩(wěn)定性和安全性,所述模擬室1頂部設(shè)置隔板38,所述隔板38位于通孔和電熱絲6之間,防止水滴流向電熱絲。本發(fā)明中隔板的設(shè)置,進一步保證了電熱絲和穩(wěn)定性和安全性。
為了進一步提高裝置運行的穩(wěn)定性,所述水泵4為單向水泵。本發(fā)明中采用單向水泵,不僅節(jié)約成本,操作簡便,也能夠保證水泵運行時的穩(wěn)定性,從而進一步提高了裝置運行的穩(wěn)定性。
本裝置在使用時,通過往模擬室內(nèi)滴水和電熱絲,模擬出真實的工作環(huán)境,進行平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗,真實地反映復合材料葉片的動力特性。而且機艙下方設(shè)有轉(zhuǎn)軸,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)葉片的方向。若是需要固定住機艙,則通過旋鈕將伸縮桿旋入固定孔,不需要時將伸縮桿旋出,靈活方便。
實施例1:
一種水平軸復合材料風力機葉片動力特性實驗研究裝置,包括模擬室1,所述模擬室1外側(cè)設(shè)置儲水桶2,所述儲水桶2內(nèi)設(shè)置水管3,所述水管3上設(shè)置水泵4,所述水泵4與模擬室1外側(cè)設(shè)置第一支撐板5,本實施例中,第一支撐板焊接在模擬室上。所述水泵4位于第一支撐板5上,所述水管3遠離儲水桶2一端位于模擬室1頂部,所述模擬室1頂部設(shè)置通孔,所述通孔位于水管3管口下方,所述模擬室1的側(cè)壁上設(shè)置電熱絲6,所述電熱絲6位于模擬室1內(nèi)部,所述電熱絲6上套設(shè)塑料膜7,所述模擬室1內(nèi)設(shè)置溫度傳感器8和濕度傳感器9,還包括控制器10和計算機11,所述控制器10分別與溫度傳感器8、濕度傳感器9、計算機11電連接,溫度傳感器和濕度傳感器可以將模擬室內(nèi)的溫度和濕度通過控制器顯示到計算機中,當達到預設(shè)的標準值時,進行葉片性能實驗。本實施例中,當模擬室溫度達到35℃,濕度為40%時,開啟風洞進行復合材料葉片動力實驗。所述模擬室1內(nèi)設(shè)置風洞12,在進行葉片性能實驗時,打開風洞開關(guān)使風洞內(nèi)的風機旋轉(zhuǎn),用來模擬風力。所述風洞12底部設(shè)置支撐架13,所述支撐架13底部設(shè)置第二支撐板14,所述第二支撐板14與支撐架13之間設(shè)置肋板15,所述風洞12前方設(shè)置塔架16,所述塔架16頂部設(shè)置軸承17,所述軸承17與塔架16螺紋連接,所述軸承17內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)軸18,所述轉(zhuǎn)軸18上設(shè)置機艙19,所述機艙19一側(cè)設(shè)置輪轂20,所述輪轂20上設(shè)置多個第一螺紋孔21,多個所述第一螺紋孔21在輪轂20上均勻排列,所述輪轂20上設(shè)置葉片22,所述葉片22通過第一螺紋孔21與輪轂20螺紋連接,所述機艙19遠離輪轂20一側(cè)設(shè)置尾翼23,所述機艙19上設(shè)置第一固定桿24,所述第一固定桿24與機艙19螺紋連接,所述第一固定桿24的數(shù)量為兩個,兩個所述第一固定桿24以機艙19為中心對稱設(shè)置,所述第一固定桿24遠離機艙19一端設(shè)置第二固定桿25,所述第二固定桿25與第一固定桿24垂直,所述第一固定桿24和第二固定桿25之間設(shè)置加強桿26,本實施例中,第一固定桿和第二固定桿、加強桿之間均膠接。所述第二固定桿25底部設(shè)置定位螺栓27,所述定位螺栓27底部設(shè)置套筒28,所述套筒28上設(shè)置第二螺紋孔29,所述定位螺栓27通過第二螺紋孔29與套筒28螺紋連接,所述套筒28內(nèi)設(shè)置伸縮桿30,所述伸縮桿30位于套筒28內(nèi)靠近塔架16一端,所述塔架16上設(shè)置與伸縮桿30相適應的固定孔31,所述伸縮桿30上設(shè)置定位孔32,所述定位螺栓27底部穿過第二螺紋孔29位于定位孔32內(nèi),所述伸縮桿30遠離塔架16一端設(shè)置第三螺紋孔33,所述第三螺紋孔33內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)桿34,所述旋轉(zhuǎn)桿34遠離第三螺紋孔33一端位于套筒28外部,所述旋轉(zhuǎn)桿34上設(shè)置墊圈35,本實施例中,墊圈焊接在旋轉(zhuǎn)桿上。所述墊圈35與套筒28外部相接觸,所述旋轉(zhuǎn)桿34位于套筒28內(nèi)的部分通過第三螺紋孔33與伸縮桿30螺紋連接,所述旋轉(zhuǎn)桿34位于套筒28外的部分套設(shè)端蓋36,所述端蓋36與套筒28螺紋連接,所述端蓋36一側(cè)設(shè)置旋鈕37,所述旋鈕37套設(shè)在旋轉(zhuǎn)桿34上。本實施例中,旋鈕旋轉(zhuǎn),帶動旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn),由于旋轉(zhuǎn)桿與伸縮桿螺紋連接,在定位螺栓和定位孔的限制下,伸縮桿只能進行直線運動,伸出或者進入到固定孔中,從而起到固定機艙的作用。本發(fā)明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環(huán)境,提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性,通過轉(zhuǎn)軸和固定架的配合設(shè)置,使得風力機葉片方向的改變靈活方便。所述模擬室1頂部設(shè)置隔板38,所述隔板38位于通孔和電熱絲6之間。本發(fā)明中隔板的設(shè)置,進一步保證了電熱絲和穩(wěn)定性和安全性。所述水泵4為單向水泵。本發(fā)明中采用單向水泵,不僅節(jié)約成本,操作簡便,也能夠保證水泵運行時的穩(wěn)定性。本實施例的有益效果是:本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過模擬室模擬出風力機葉片真實的工作環(huán)境,提高了復合材料葉片動力特性研究的真實性。