[发明专利]用于锯齿状风力涡轮机叶片的分隔板布置

说明书

描述了一种具有锯齿状后缘（20）的风力涡轮机叶片（10）。分隔板（106）设置在叶片上，以减少运行噪声。每个分隔板（106）布置为至少部分地延伸到相邻锯齿之间的空间中。分隔板可以与锯齿一体地形成，或作为改造方案附接到现有锯齿上。具有分隔板的锯齿可以设置为后缘板（108），用于附接到现有风力涡轮机叶片的后缘上。

技术领域

本发明涉及用于具有后缘锯齿的风力涡轮机叶片的分隔板布置。

背景技术

风能由于其清洁、环保的能源生产而日益受到人们的欢迎。现代风力涡轮机的转子叶片通过使用复杂的叶片设计来捕获动的风能，以使效率最大化。但是，已经出现有关风力发电厂运行噪声的投诉。因此，越来越需要降噪装置和相关的叶片设计。

为此，现代风力涡轮机叶片有时沿叶片后缘设置有锯齿，以减少叶片后缘噪声和/或提高风力涡轮机叶片效率，如在EP1314885中可见的。虽然这种锯齿的降噪特性是有利的，但仍存在一些缺点。通常，找到正确的锯齿几何形状是降噪性能与结构要求之间的权衡。这可能导致需要厚的后缘区域，特别是在锯齿基部附近。本发明已经发现这种增加的厚度变成附加噪声的潜在来源。

参见图5，在100处示出了一组现有技术锯齿的放大视图，锯齿100包括布置在风力涡轮机叶片的后缘和顶点或尖端104处的基端102。如上所述，本发明人已经发现，这种锯齿设计在某些情况下本身就是运行噪声的来源。因此，需要优化现有技术的锯齿设计，从而实现增强的降噪。

US 2012／027590 A1公开了一种风力涡轮机叶片，其设置有布置在风力涡轮机叶片的表面上使得它们形成锯齿的降噪特征。一些实施例包括第一降噪特征和第二降噪特征。US 2012／027590 A1没有公开这些特定特征的任何特定形状、方向或尺寸。

因此，本发明的目的是提供一种具有改进的后缘配置的风力涡轮机叶片。

本发明的另一目的是提供一种具有锯齿的风力涡轮机叶片设计，该设计在运行期间提供改进的降噪。

特别地，本发明的目的是减轻由布置在风力涡轮机叶片上的锯齿引起的噪声。

发明内容

因此，提供一种风力涡轮机叶片，其具有成型轮廓，所述成型轮廓包括压力侧和吸力侧、以及具有弦的前缘和后缘，所述弦具有在所述前缘和所述后缘之间延伸的弦长，风力涡轮机叶片在根端与尖端之间沿叶展延伸，风力涡轮机叶片包括沿叶片的后缘的至少一部分设置的多个锯齿，

其中，风力涡轮机叶片进一步包括一个或多个分隔板，每个分隔板布置为至少部分地延伸到相邻锯齿之间的空间中。

令人惊讶的是，使相对厚的锯齿基部区域装配有至少一个分隔板是简单而有效的解决方案，以减轻周期性相干湍流结构的形成与相互作用。这些通常从足够厚的后缘流出，并且可能变成附加噪声的来源。优选地，分隔板相对薄，具有2.0 mm或更小的厚度，更优选地1.5 mm或更小，最优选地1.0 mm或更小。

优选地，分隔板具有小于相邻锯齿的至少一部分的厚度的厚度。还发现，分隔板布置的降噪效果允许锯齿的较厚基部区域。这导致对于锯齿和相关材料要求来说提高了设计自由度。例如，提供希望的边缘方向弹性的不太硬的材料可以用于锯齿，通过以厚度增加这种方式补偿挠性。使用成本较低的材料，这可以减少材料成本。此外，增加了装置的坚固性，降低了潜在的维护成本，同时仍然保持了布置的降噪特性。

根据一个有利实施例，一个或多个分隔板布置在相邻锯齿之间，并且优选地连接到相邻锯齿上。分隔板可以例如连接在第一锯齿的第一侧壁与第二锯齿的第二侧壁之间。

在另一有利实施例中，锯齿的侧壁具有侧壁厚度，并且分隔板的板厚度小于侧壁厚度。侧壁厚度与板厚度的比可以例如是至少2:1，或至少5:2，或至少3:1。

分隔板可以具有大致均匀的厚度。