[发明专利]具有吸力侧小翼的风力涡轮机转子叶片

说明书

技术领域

本主题大体涉及用于风力涡轮机的转子叶片，并且更具体而言，涉及具有吸力侧小翼的风力涡轮机转子叶片。

背景技术

风能被看作是目前可获得的最清洁的、最环境友好的能源之一，并且在这点上风力涡轮机已经获得更多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型原理来从风中捕获动能，并且通过旋转能来传递此动能，以使将转子叶片联接到齿轮箱上(或如果没有使用齿轮箱的话，则直接联接到发电机上)的轴旋转。然后发电机将机械能转换成可被部署到公用电网的电能。

为了确保风能保持为可行的能源，已经作出努力来通过修改风力涡轮机的大小、构造和容量来增加能量输出。一种这样的修改是在各个风力涡轮机转子叶片的叶尖处包括翼尖装置，例如小翼。一般而言，可采用小翼来提高风力涡轮机的整体效率和性能。例如，小翼可减少在转子叶片的叶尖处产生的翼展方向的流的量，并且因此减小在转子叶片上的阻力。还可将小翼安装在转子叶片上，以减小风力涡轮机的总直径，以及降低叶片发出的噪音。另外，小翼还可提供风力涡轮机的功率系数的增大，并且因而降低风力涡轮机产生的能量的成本。

虽然可通过远离风力涡轮机塔架而延伸的小翼(即压力侧小翼)和朝向塔架而延伸的小翼(即吸力侧小翼)两者来对风力涡轮机提供上面描述的各种性能优点，但是一般理解，最大的性能优点可由吸力侧小翼提供。但是，对于具有在塔架的上风的转子的风力涡轮机而言，吸力侧小翼可为非常成问题的。具体而言，将吸力侧小翼安装在传统的转子叶片上会减小在转子叶片的叶尖和塔架之间的距离。塔架间隙的这种减小可显著地增加转子叶片中的一个或多个撞击塔架的风险。当发生塔架撞击时，可显著地损害转子叶片和塔架，并且在一些情况下，塔架撞击甚至可击倒整个风力涡轮机。因而，塔架撞击是非常昂贵的，并且需要相当长的停机时间来维修或更换受损构件。

因此，存在对可允许有吸力侧小翼而不增加转子叶片撞击塔架的可能性的转子叶片的需要。

发明内容

将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或根据描述，这些方面和优点可为显而易见的，或可通过实践本发明来学习这些方面和优点。

在一方面，本主题公开了一种用于风力涡轮机的转子叶片。该转子叶片包括叶根部分、叶尖和在叶根部分和叶尖之间延伸的主体。主体包括压力侧和吸力侧。另外，小翼可由主体限定。小翼可在转子叶片的叶尖处终止，并且在朝主体的吸力侧的方向上向内延伸。另外，弯曲部可限定在主体中，使得主体的一部分在朝主体的压力侧的方向上向外延伸。

在另一方面，本主题公开了一种风力涡轮机。该风力涡轮机可包括塔架和安装在塔架的顶上的机舱。转子可联接到机舱上，并且可包括毂。风力涡轮机还可包括从毂延伸的至少一个转子叶片。转子叶片可限定在朝塔架的方向上向内延伸的吸力侧小翼。另外，弯曲部可限定在转子叶片中，使得转子叶片的一部分沿远离塔架的方向向外延伸。

参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且附图与描述一起用来阐述本发明的原理。

附图说明

参照附图，在说明书中阐述了本发明的针对本领域的普通技术人员作出的完整和能够实现的公开，包括其最佳模式，其中：

图1示出了传统的风力涡轮机的透视图；

图2示出了根据本主题的各方面的风力涡轮机转子叶片的一个实施例的侧视图；

图3示出了根据本主题的各方面的、在图2中示出的转子叶片的放大局部视图；

图4示出了根据本主题的各方面的用于风力涡轮机的风力涡轮机转子叶片的另一个实施例的侧视图；以及，

图5示出了根据本主题的各方面的风力涡轮机转子叶片的又一个实施例的侧视图，具体而言示出了处于非偏转/未加载位置中和处于偏转/加载位置中的转子叶片，并且比较了这样的位置与传统的直转子叶片的位置。

部件列表：

10           风力涡轮机

12           塔架

14           支承件

16           机舱

18           转子

20           毂

22           传统的转子叶片

24           叶根部分

26           负荷转移区域