[发明专利]具有锥形部段的涡流发生器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于安装在风力涡轮机叶片上的涡流发生器装置，其包括底座，底座具有内侧与外侧，当安装在风力涡轮机叶片的外部上时，该内侧用于附连在诸如风力涡轮机叶片的外部等表面上，该外侧背离风力涡轮机叶片的外部，该涡流发生器装置设置有至少一个第一翼片(vane)，所述至少一个第一翼片基本垂直于底座地从外侧突出，其中该翼片包括前缘侧和后缘侧，前缘侧用于最接近风力涡轮机叶片的前缘地设置，后缘侧用于最接近风力涡轮机叶片的后缘地设置，并且其中翼片包括离翼片的前缘侧最近地设置的前缘部分，其朝向翼片的前缘侧成锥形。本发明还涉及一种设置有这样的涡流发生器装置的风力涡轮机叶片，以及一种将这样的涡流发生器装置加装至风力涡轮机叶片的表面上的方法。

背景技术

通常地，当在风力涡轮机叶片上安置诸如VG(涡流发生器)条等涡流发生器装置时，在叶片中铣出或以其它方式切削出凹部，涡流发生器条的底座板被嵌入凹部中，使得底座板的顶部表面基本上与叶片表面齐平。因此，所述条的底座板不从叶片表面突出，由此，降低了在风力涡轮机叶片的正常使用期间条被撕开松动的风险。而且，降低了底座板对流体产生不希望的影响或者引起噪音的风险。然而，这种附连方法进展缓慢，并且出于结构的原因可能也不希望在叶片的表面铣出凹部。因此，在许多方面，期望将涡流发生器条直接安装在风力涡轮机叶片表面上。

这样的翼片通常由成形为直角三角形的翼片形成，其具有垂直于底座或底部延伸且具有统一厚度的后缘。然而，具有这样翼片的涡流发生器装置难以作为单一元件来制造。

WO2007/140771描述了一种方案，其中涡流发生器条例如通过使用粘合膜被直接地安装在风力涡轮机叶片的表面上。涡流发生器条的接合区域完全或部分地被密封装置覆盖，从而防止使用期间涡流发生器条从叶片上被撕掉。在该文献中，接合区域被限定为条的周缘接合该表面的区域以及在条和叶片表面、环绕部分之间所形成的或多或少可视的间隙的区域。可意识到，该方案包括在将条安装在叶片表面上之后对涡流发生器条的周缘进行密封的附加步骤。人们期望在将涡流发生器装置加装到风力涡轮机叶片表面上时略去该步骤。

发明内容

本发明的目的是获得一种涡流发生器装置以及一种新的风力涡轮机叶片，其克服或者改进现有技术的至少一个缺点，或者其提供有用的替换物。

本发明的目的是获得一种涡流发生器装置以及一种新的风力涡轮机叶片，其克服或者改进现有技术的至少一个缺点，或者其提供有用的替换物。

根据第一方面，本发明提供一种涡流发生器装置，其中翼片还包括位于离翼片的后缘侧最近的后缘部分，其为朝向翼片的后缘侧的锥形，和/或翼片为朝向翼片顶部部分的锥形。

因此，显然，翼片具有后缘部分，在其中翼片的高度朝向后缘侧降低，且/或翼片厚度(即翼片的第一侧和第二侧之间的距离)朝向翼片的顶部部分降低。因此，可以通过模制来制造涡流发生器装置，并且确保可以从模具中松开所模制的涡流发生器装置，而不必拆散涡流发生器装置的部件。同时，与常规的具有三角形翼片(三角形翼片含有非锥形后缘和非锥形厚度)的涡流发生器装置相比，涡流发生器装置的功能不会削弱。

相应地，涡流发生器装置可以根据有利实施方式被模制。

根据有利的实施方式，涡流发生器装置由金属制成，诸如铝或不锈钢等；或者由聚合材料制成，诸如TPU、PBT、PET或LDPE、聚碳酸酯(PC)、或PBT和PC的组合物等。

根据另一个有利的实施方式，后缘部分相对底座的表面法线形成有区间在1至20度之间、或者1至15度之间、或者1至10度之间的平均后缘锥角。有利地，平均后缘锥角在4至8度之间，例如大约6度。当然，当安装在风力涡轮机叶片表面上时，后缘部分也应形成有相对风力涡轮机叶片表面法线的相同角度。因为后缘部分可以被稍微地弯曲，所以使用了术语“平均角”。

根据一个实施方式，后缘部分基本是直的。因此，整个后缘部分成带锥角的锥形，该锥角形成相对表面法线的后缘锥角。

根据另一个有利的实施方式，翼片的两侧形成有在0.5和5度之间、或者0.5和3.5度之间、或者0.5和2度之间的厚度-锥角。因此，翼片成基本锥形朝向翼片的顶部部分。

又根据另一实施方式，涡流发生器装置还包括第二翼片。第一翼片和第二翼片可有利地被定向使得它们形成10至70度、或15至60度、或20至50度的相互角度。

又在另一个有利的实施方式中，第一翼片和第二翼片朝向彼此倾斜，每个翼片相对表面法线形成有0.5和3度之间的倾斜角。因此，第一翼片和第二翼片朝向彼此稍微地倾斜。