[发明专利]包括涡流发生器的风力涡轮机叶片

说明书

本发明公开了一种风力涡轮机叶片（10）和用于改造风力涡轮机叶片（10）的方法，该风力涡轮机叶片（10）在纵向方向（r）上沿俯仰轴线延伸且具有尖部端（16）和根部端（14）以及叶片长度（L），风力涡轮机叶片（10）还包括成形轮廓，该成形轮廓包括压力侧（52）和吸力侧（54），以及具有带有在其间延伸的弦长（C）的翼弦（60）的前缘（56）和后缘（58），该成形轮廓在受到入射空气流冲击时生成升力，其中风力涡轮机叶片的吸力侧（54）设有沿安装线（36）定位的多个涡流发生器，该安装线具有最靠近根部端的近侧端点（37A）和最靠近尖部端的远侧端点（37B），其中安装线（36）从风力涡轮机叶片（10）的后缘（58）看为凹线。

技术领域

本发明涉及包括涡流发生器的风力涡轮机叶片，尤其是包括布置在风力涡轮机叶片的吸力侧表面上的涡流发生器的风力涡轮机叶片。

背景技术

风力涡轮机制造商不断努力改善其风力涡轮机的效率以便使年度能量产量最大化。此外，由于需要花费很长的时间和大量资源来开发新的风力涡轮机机型，故风力涡轮机制造商对延长其风力涡轮机机型的寿命感兴趣。用以改善风力涡轮机的效率的显著方式为改善风力涡轮机叶片的效率，以便风力涡轮机在给定的风速下能产生更高的功率输出。

WO 01/16482公开了设有沿线布置成U形式样（pattern）的涡流发生器的叶片，当从风力涡轮机叶片的后缘看时，该线为凸形的。

WO 02/08600公开了设有沿平行于叶片的压力侧上的前缘的线布置的涡流发生器的叶片。

WO 2010/100237公开了设有沿直线布置的涡流发生器的叶片。

因此，存在对用以改善新的和/或现有叶片的效率的方法的需要。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供具有改善的空气动力特性的风力涡轮机叶片，使更高的能量产量成为可能。

提供了用于具有基本水平的转子轴线的风力涡轮机的转子的风力涡轮机叶片，该转子包括轮毂，当安装到轮毂上时，风力涡轮机叶片从该轮毂基本在径向方向上延伸，风力涡轮机叶片在纵向方向上沿俯仰轴线（pitch axis）延伸且具有尖部端和根部端以及叶片长度，风力涡轮机叶片还包括成形轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及具有翼弦的前缘和后缘，该翼弦具有在前缘与后缘之间延伸的弦长，成形轮廓在受到入射空气流冲击时生成升力，其中风力涡轮机叶片的吸力侧设有沿安装线定位的多个涡流发生器，该安装线具有最靠近根部端的近侧端点和最靠近尖部端的远侧端点。从风力涡轮机叶片的后缘看，安装线为凹线，其中近侧端点位于离根部端0至0.12L的叶片长度区间中且位于2%至20%的相对翼弦的位置中，而其中远侧端点位于离根部端0.2L到0.5L的叶片长度区间中且位于25%至75%的相对翼弦位置中。

此外，提供了用于改造在纵向方向上沿俯仰轴线延伸且具有尖部端和根部端以及叶片长度的风力涡轮机叶片的方法，该风力涡轮机叶片还包括成形轮廓，其包括压力侧和吸力侧，以及具有翼弦的前缘和后缘，该翼弦具有在前缘与后缘之间延伸的弦长，成形轮廓在受到入射空气流冲击时产生升力，该方法包括沿安装线安装多个涡流发生器，该安装线具有最靠近根部端的近侧端点和最靠近尖部端的远侧端点。从风力涡轮机叶片的后缘看，安装线为凹线，其中近侧端点位于离根部端0至0.12L的叶片长度区间中且位于2%至20%的相对翼弦位置中，而其中远侧端点位于离根部端0.2L至0.5L的叶片长度区间中且位于25%至75%的相对翼弦位置中。该方法可包括安装涡流发生器以提供如在此描述的风力涡轮机。

凹形的安装线优选地沿整个安装线都是凹形的。换言之，在两个端点之间画出的线不应与安装线交叉。

根据本发明的风力涡轮机叶片提供了风力涡轮机叶片上的改善的流，该风力涡轮机叶片具有改善的空气动力特性从而使来自具有相应风力涡轮机叶片的风力涡轮机能够有更高的能量产量。具体而言，提供了在叶片的过渡区域和翼型区域的第一部分中具有改善的空气动力特性的风力涡轮机叶片。