[发明专利]具有后缘突部的风力涡轮机的叶片

说明书

一种风力涡轮机的叶片(20B至20C)，该叶片(20B至20C)具有圆角化的后缘(42A至42E)和长形的突部(44A至44J)，突部(44A至44J)在当地弦(C)的后10％内从压力侧(PS)延伸并且与后缘大致平行以增大升力。突部可以具有高度(H)，该高度(H)在径向内侧端最大以使升力最大化，并且在外侧端减小以使阻力最小化。突部可以具有长度为突部高度的至少60％的基部。

技术领域

本发明涉及翼型件效率，并且具体地涉及延伸到风力涡轮机叶片的靠近后缘的压力侧的边界层中的用以增大升力的突部。

背景技术

风力涡轮机的设计已经使用厚的后缘，其中，在叶片的内侧部分具有平坦的背部，以用于结构强度和刚度以及所提升的升力。然而，来自平背后缘的涡流脱落会产生噪音和阻力。此外，平背翼型的锋利轮廓会引起与叶片模制有关的问题，因此增大了叶片结构设计和叶片制造过程的复杂性，并增大了不合格的风险和维修时间。涡流脱落已经通过诸如从平背后缘向后延伸的分流板之类的装置而减少。但这并不能解决制造问题。

附图说明

本发明在下面的描述中参考附图进行说明，附图示出了：

图1示出了现有的风力涡轮机的叶片设计的几何形状。

图2是现有的平背翼型件的横截面轮廓。

图3是具有压力侧后缘突部的圆背翼型件的横截面轮廓。

图4示出了突部的另一个实施方式。

图5是示出了本发明的一个实施方式的各方面的风力涡轮机的叶片的内侧部分的局部立体图。

图6是直角三角形突部的横截面轮廓。

图7是圆角化等腰形突部的横截面轮廓。

图8是圆角化的不对称的锐角突部的横截面轮廓。

图9是局部圆化的不对称的锐角突部的横截面轮廓。

图10是L形突部的横截面轮廓。

图11是具有全部倒圆的前斜坡部的L形突部的横截面轮廓。

图12示出了具有内置突部的后缘的横截面。

图13示出了具有带突部和湍流器的附加盖的后缘的横截面。

图14示出了具有带延伸突部的附加盖的后缘的横截面。

图15是示出了本发明的另一实施方式的风力涡轮机的叶片的内侧部分的局部立体图。

具体实施方式

图1示出了现有的风力涡轮机叶片的设计，该现有的风力涡轮机叶片具有前缘LE、后缘TE和从叶根22到叶梢24的径向叶展S。现有的风力涡轮机的叶片带有具有径向长度27的筒形根部26、位于弦C的最长长度的位置处的肩部28、以及位于筒形根部26与肩部28之间的具有径向长度30的过渡区域29。过渡区域的形状从筒形区域26处的筒形轮廓31经由中间的卵形的钝型轮廓32过渡到肩部处的具有压力侧PS和吸力侧SS的升力轮廓33。“径向地”在本文中意为叶展方向S。“径向向内”或“内侧”意为朝向或靠近叶根22。“径向向外”或“外侧”意为朝向或靠近叶梢24。在肩部28的外侧，叶片朝向叶梢24渐缩。叶片的压力侧的部分34可以是凹入的。

图2示出了具有相对较厚的平坦后缘40的平背翼型件的轮廓。与具有锋利的后缘和相同的弦长C及最大厚度T的其他类似翼型件相比，该设计增大了叶片强度、刚度和升力。然而，由于涡流脱落也增大了阻力和噪音，并且由于平背的锋利边缘而难以模制。