[发明专利]叶片和风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种叶片和风力发电机组。

背景技术

目前，世界范围的不可再生能源趋于枯竭，并且燃烧石油和煤炭造成的污染已经危及人类的生存，绿色能源的开发利用越来越被各个国家所重视。目前风力发电行业在中国已经开始了大规模的扩张。在过去10年中，中国风力发电得到快速发展，装机容量从1990年的2万千瓦增长到1999年的26.8万千瓦，到2010年中国风力发电装机容量超过500万千瓦，中国正成为世界上风力发电最发达的国家之一。

我国低风速区域风力发电已经步入规模化发展阶段，但如何提高低风速区域发电效率，一直是个难题。目前市场上普遍采取的策略是加长叶片、增大风轮直径以及采用增加塔架高度的方式，这些方法可以一定程度上获得更高的风能，提高风力发电机组的发电能力。但加长叶片、增加塔架高度势必会增加风力发电机组的重量，某些部件尺寸和重量也会随之增加，由此还会导致成本增加、运输困难、影响机组安全性等一系列问题。

风力发电机组的叶片是风电设备将风能转化为机械能的关键部件，其制造成本约占风力发电机组总成本的15％至30％。叶片通常基于气动外形设计而呈现出特有翼型，该翼型的叶片的升阻比越大越能提高风机捕风效率，进而提高风机的输出功率。但叶片在正常运转过程中，叶尖和叶根受到的阻力较大，降低了风能的利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叶片和风力发电机组，其旨在至少部分解决现有低风速发电机组，叶片受到的阻力较大、风能利用效率低的技术问题。

本发明提供的第一种技术方案：一种叶片包括叶片主体、尾翼和箱体；所述叶片主体具有尖端和根端；所述尾翼的一端连接在所述尖端上；所述箱体套设在所述根端上；

所述叶片主体包括相对设置的叶片压力侧壁和叶片吸力侧壁，所述尾翼包括相对设置的尾翼压力侧壁和尾翼吸力侧壁，所述箱体包括相对设置的箱体压力侧壁和箱体吸力侧壁，所述叶片压力侧壁、所述尾翼压力侧壁连接，所述叶片吸力侧壁、所述尾翼吸力侧壁连接，所述箱体压力侧壁覆盖于所述叶片压力侧壁，所述箱体吸力侧壁覆盖于所述叶片吸力侧壁；

所述尾翼为弯折形，所述尾翼的另一端自所述尾翼吸力侧壁折向所述尾翼压力侧壁，或者所述尾翼的另一端自所述尾翼压力侧壁折向所述尾翼吸力侧壁；

所述箱体还包括翼刀和多个扰流板，所述翼刀套设在所述叶片主体靠近所述根端的一侧，多个所述扰流板间隔地套设在所述箱体压力侧壁和所述箱体吸力侧壁上。

进一步地，所述翼刀和所述扰流板均呈弧形板结构，所述翼刀和所述扰流板的表面均凸向所述尖端。

进一步地，所述箱体还包括端板；所述箱体压力侧壁的前缘、所述叶片主体的前缘、所述箱体吸力侧壁的前缘依次连接并平滑过渡，所述箱体压力侧壁的后缘与所述箱体吸力侧壁的后缘通过所述端板连接。

进一步地，所述箱体还包括尾缘部；所述尾缘部设置在所述端板远离所述箱体压力侧壁和所述箱体吸力侧壁的一侧；所述尾缘部沿所述箱体压力侧壁和所述箱体吸力侧壁的长度方向延伸。

进一步地，所述尾缘部的截面呈V字形状；所述尾缘部的尖部远离所述箱体压力侧壁和所述箱体吸力侧壁。

进一步地，所述箱体还包括多个箱体肋板；所述箱体肋板间隔设置在所述箱体压力侧壁和所述箱体吸力侧壁的内侧。

进一步地，所述箱体压力侧壁、所述叶片压力侧壁、所述尾翼压力侧壁、所述箱体吸力侧壁、所述叶片吸力侧壁、所述尾翼吸力侧壁的外表面均平滑过渡。

进一步地，所述尾翼还包括尾翼腹板；所述尾翼腹板设置在所述尾翼压力侧壁和所述尾翼吸力侧壁的内侧。

进一步地，所述箱体压力侧壁与所述箱体吸力侧壁所围成的空腔，其截面面积从所述根端至所述尖端的方向逐渐变小。

本发明提供的第二种技术方案：一种风力发电机组，包括轮毂、机舱和塔架，所述机舱安装于所述塔架，所述轮毂安装于所述机舱，所述风力发电机组还包括上述叶片，所述叶片安装于所述轮毂。

本发明提供的叶片和风力发电机组的有益效果是：