[发明专利]用于风力涡轮机转子叶片的小翼

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于风力涡轮机的转子叶片，并且更特别地，涉及用于风力涡轮机的转子叶片的小翼。

背景技术

风力被认为是目前可用的最清洁、最环境友好的能源之一，并且风力涡轮机在这方面获得的关注增加。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从风捕获动能，并且通过旋转能量传输动能以旋转轴，其中轴将转子叶片联接到齿轮箱或直接联接到发电机(如果不使用齿轮箱的话)。发电机然后将机械能转换为可以调度到公用电网的电能。

为了保证风力成为切实可行的能源，已设法通过修改风力涡轮机的尺寸、配置和容量来增加能量输出。一种这样的修改是在风力涡轮机的每个转子叶片的尖端包括翼尖装置，例如小翼。然而，常规小翼的使用常常产生许多缺点。例如，许多常规小翼被配置成吸力侧小翼，由此减小了转子叶片和风力涡轮机的塔架之间的间隙。另外，许多常规小翼被设计成仅仅减小风力涡轮机所产生的噪声。因而，这些小翼通常不对风力涡轮机的性能和效率产生总体影响。

因此，大体上改善风力涡轮机的总体性能和效率的压力侧小翼在本领域中将是受欢迎的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述变得明显，或者可以通过本发明的实施而获悉。

在一个方面中，本发明公开了一种用于转子叶片的小翼。该小翼可以大体上包括在第一端部和第二端部之间延伸的小翼主体。该小翼主体可以限定扫掠并且可以具有由曲线拟合限定的曲率，该曲线拟合包括第一曲率半径和第二曲率半径。在第一端部和第二端部之间的扫掠可以在从大约580毫米至大约970毫米的范围内。另外，第一曲率半径可以在从大约1500毫米至大约2500毫米的范围内并且第二曲率半径可以在从大约1200毫米至大约2000毫米的范围内。所述小翼主体还限定展向半径，在所述第一端部和所述第二端部之间限定的所述展向半径在从大约2000毫米至大约3750毫米的范围内。所述小翼主体还限定扭角，在所述第一端部处的所述扭角在从大约-1.1度至大约-1.9度的范围内。

在另一个方面中，本发明公开了一种用于转子叶片的小翼。该小翼可以大体上包括在第一端部和第二端部之间延伸的小翼主体。该小翼主体在第一端部和第二端部之间可以包括多个径向位置并且可以大体上根据表1中所示的弦和扭角的值限定在多个径向位置的每一处的弦和扭角。表1中所示的弦的值的每一个可以变化+/-25％并且表1中所示的扭角的值的每一个可以变化+/-2.5度。所述小翼主体具有由曲线拟合限定的曲率，所述曲线拟合具有第一曲率半径和第二曲率半径，所述第一曲率半径在从大约1500毫米至大约2500毫米的范围内并且所述第二曲率半径在从大约1200毫米至大约2000毫米的范围内。

在又一个方面中，本发明公开了一种用于转子叶片的小翼。该小翼可以大体上包括小翼主体，该小翼主体大体上根据表1中所示的值限定在沿着小翼主体的多个径向位置处的横截面轮廓。横截面轮廓可以被联结，从而限定小翼主体的标称形状。另外，标称形状位于表1中所提供的每个长度值的+/-10％内、表1中所提供的倾斜角的每个值的+/-20度内以及表1中所提供的束角和扭角的每个值的+/-1度内的包络中。所述标称形状位于表1中所提供的每个长度值的+/-5％内、表1中所提供的倾斜角的每个值的+/-20度内以及表1中所提供的束角和扭角的每个值的+/-0.5度内的包络中。

参考以下描述和附带的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。包含在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与该描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中阐述了本发明的针对本领域技术人员的完整和可实现的公开(包括其最佳模式)，在附图中：

图1示出了常规构造的风力涡轮机的一个实施例的透视图；

图2示出了根据本发明的适合用于图1中所示的风力涡轮机的转子叶片的一个实施例的透视图，特别地示出了包括小翼的转子叶片；

图3示出了图2中所示的小翼的后缘视图；

图4示出了图3中所示的小翼在线4-4处获得的展向视图；

图5示出了图3中所示的小翼的特定横截面轮廓的局部横截面图；以及

图6示出了图4中所示的小翼沿着线6-6获得的俯视、横截面图。

附图标记列表：