[发明专利]风力涡轮机罩

说明书

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及设置在风力涡轮机上以提高风力涡轮机的性能的罩。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已不断获得关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱、以及一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。转子叶片对呈旋转能量形式的动能进行传递以使轴转动，该轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。发电机接着将机械能转化为可以配置于公用电网的电能。

众所周知，典型的开放的风力涡轮机（即，不具有任何覆盖物或其它的性能增强设备的风力涡轮机）的效率和功率系数受到贝兹极限（Betz limit）的限制。然而，各种设备已经被包括在风力涡轮机上，以超过贝兹极限并且因此提高风力涡轮机的效率和功率系数。

例如，罩设备已经被包括在风力涡轮机上。一种途径是利用所具有的直径超过转子叶片的总体外径的罩，使得转子叶片配合在罩内。另一种途径是将罩的一部分连接至转子叶片中的每一个转子叶片的尖端。在操作期间，罩使得通过转子叶片的空气流增加，从而允许转子叶片提取更多的能量并且因此提高风力涡轮机的效率和功率系数。

然而，这种已知的罩具有多种缺点。例如，随着风力涡轮机以及相关联的转子叶片的尺寸增大，罩的尺寸必须额外地增大，以便使转子叶片配合在其中，或者以便使安装至转子叶片尖端的罩部分充分运作。然而，这种尺寸的增大可能需要数量过高的材料和费用。

因此，改进的用于风力涡轮机的罩以及用于改变风力涡轮机性能的方法将是期望的。例如，用于提高风力涡轮机性能的改进的罩以及方法将是有利的。

发明内容

本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行阐述，或者是通过说明书可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而学到。

在一个实施例中，公开一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括塔架、安装至塔架的机舱、以及安装至机舱的转子。转子包括多个转子叶片并且限定了外径。该风力涡轮机进一步包括沿空气流动方向定位在转子的下游处的罩。该罩所具有的内径小于转子的外径。

在另一个实施例中，公开一种用于风力涡轮机的罩。该风力涡轮机包括安装至机舱的转子，转子包括多个转子叶片并且限定了外径。该罩包括具有表面的翼型部段，所述表面限定了在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸力侧。该罩所具有的内径小于转子的外径。

在另一个实施例中，公开一种用于改变风力涡轮机性能的方法。该方法包括沿空气流动方向将罩设置在风力涡轮机的转子的下游。该转子包括多个转子叶片并且限定了外径。该罩所具有的内径小于转子的外径。该方法进一步包括使转子旋转。

参照下文的描述以及所附权利要求，本发明的这些和其它的特征、方面以及优点将得到更好的理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本发明的实施例，并且与描述一起用于对本发明的原理进行解释。

附图说明

参照附图，说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本发明的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本发明，包括本发明的最佳模式，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的风力涡轮机的侧视图；

图2是根据本发明的另一个实施例的风力涡轮机的侧视图；

图3是根据本发明的一个实施例的风力涡轮机的后视图；

图4是根据本发明的另一个实施例的风力涡轮机的后视图；

图5是根据本发明的另一个实施例的风力涡轮机的后视图；

图6是根据本发明的一个实施例的用于风力涡轮机的罩的一部分的侧视图，该罩处于可操作位置；

图7是根据本发明的一个实施例的用于风力涡轮机的罩的一部分的侧视图，所述罩处于不可操作位置；

图8是根据本发明的另一个实施例的用于风力涡轮机的罩的一部分的侧视图，所述罩处于第一可操作位置；

图9是根据本发明的另一个实施例的用于风力涡轮机的罩的一部分的侧视图，所述罩处于不可操作位置；以及

图10是根据本发明的另一个实施例的用于风力涡轮机的罩的一部分的侧视图，所述罩处于第二可操作位置。

附图标记列表：

具体实施方式