[发明专利]使用局部化感测和控制降低紊流风场中的功率损耗

权利要求书

1.一种风力涡轮机，包括：

布置在所述风力涡轮机上的风力涡轮机叶片，所述叶片构造成在 所述叶片上的风流的冲击下围绕轴线旋转；

布置在所述叶片的表面内的至少一个载荷传感器，所述至少一个 载荷传感器配置成测量在所述叶片上由于在所述至少一个载荷传感 器处所感测到的局部风流入所引起的局部载荷；和

布置在所述叶片上的至少一个主动的流修正装置，所述至少一个 主动的流修正装置构造成响应于在各载荷传感器位置处确定的局部 扭角而修正贴近所述叶片的所述风流，并且其中，所述至少一个主动 的流修正装置构造成基于所述至少一个传感器的局部载荷测量来接 收主动的流修正指令，以改变所述叶片的空气动力特性并且补偿所述 叶片上的当前攻角和最优攻角之间的差值。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个载荷传感器选自光纤传感器、非定常压力传感器、攻角传感器、 加速度计、应变仪和光纤光栅。

3.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力 涡轮机还包括控制器，所述控制器配置成响应于由所述至少一个载荷 传感器所提供的局部载荷测量信息来给所述至少一个主动的流修正 装置产生所述主动的流修正指令，使得所述至少一个主动的流修正装 置改变所述叶片的空气动力特性，以减小当前攻角测量值和对于所述 叶片的最优攻角之间的差值。

4.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置选自压电装置和合成射流装置。

5.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置构造成响应于由所述至少一个载荷传感器所 提供的局部载荷测量信息，通过降低所述风力涡轮机上的载荷来修正 所述风力涡轮机上的载荷。

6.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置设置在侧面内或侧面上，并且其中所述至少一 个主动的流修正装置构造成用于响应于由所述至少一个载荷传感器 提供的局部载荷测量信息而修正流分离。

7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置构造成用于响应于由所述至少一个载荷传感 器提供的局部载荷测量信息，通过引入稳定的或不稳定的喷射流而抑 制流分离，所述喷射流具有大体上沿着贴近所述叶片的所述风流的大 的动量分量和涡度。

8.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置构造成用于响应于由所述至少一个载荷传感 器提供的局部载荷测量信息，通过引入稳定的或不稳定的喷射流而促 进流分离，所述喷射流具有对贴近所述叶片的所述风流充分分裂的大 动量分量。

9.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置设置在末梢上或末梢内，所述主动的流修正装 置构造成用于修正梢涡。

10.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置构造成用于响应于由所述至少一个载荷传感 器提供的局部载荷测量信息，通过降低所述梢涡的强度、消散所述梢 涡或移动所述梢涡而修正所述梢涡。

11.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于，所述至少 一个主动的流修正装置构造成响应于由所述至少一个载荷传感器提 供的局部载荷测量信息而在贴近所述末梢的所述风流中引入稳定的 或不稳定的喷射流。