[发明专利]风能设备的转子叶片和风能设备

说明书

本发明涉及一种用于风能设备的具有吸入侧和压力侧的转子叶片(1)，所述转子叶片具有：毂区域(I)的转子叶片根部(4)，用于将转子叶片(1)连接到转子毂上；和转子叶片尖部(5，7)，其设置在尖部区域(III)的背离转子叶片根部(4)的一侧上。根据本发明提出，在毂区域(I)的区域中，转子叶片至少部分地具有厚翼型，所述厚翼型在其后缘上具有刺状扩展部，其中在毂区域的区域中，厚翼型至少部分地在吸入侧具有在后缘上的第一刺状扩展部，并且在压力侧具有在后缘上的第二刺状扩展部，并且在毂区域的区域中，厚翼型至少部分地在吸入侧和/或压力侧上具有流动稳定器和/或涡流发生器。

技术领域

本发明涉及一种风能设备的转子叶片以及风能设备。

背景技术

用于风能设备的转子的转子叶片是普遍已知的。这种转子叶片具有考虑到特别的空气动力学要求的翼型(横截面轮廓)。

风能设备例如具有空气动力学的转子，所述转子具有多个转子叶片并且示例性地在图1中示出所述风能设备。这种转子叶片的空气动力学的特性影响转子叶片的进而风能设备的效率。为了提高转子叶片的效率，优化所述转子叶片的翼型。为了例如在具有弱风的地区中，即尤其在内陆地点，确保尽可能连续地产生流，空气动力学的转子具有转子直径，所述转子直径能够为多于80米。在这种大的风能设备进而转子叶片也非常大的情况下，这造成高的转子叶片重量。大的或沉的转子叶片产生高负荷，所述高负荷在运行中作用到风能设备上。此外，制造以及到相应的建造地点的运输是复杂的且困难的。然而，对于这种大的转子叶片的运输更有利的两件式的转子叶片的实施方案，由于所产生的负荷和附加地通过分离部位所产生的稳定性而减小，仅是在受限条件下是可行的。

转子叶片的，尤其在毂区域中的翼型的构型满足一定的要求，所述要求与例如在转子叶片的尖部区域中不同。例如Barbara Souza-Heinzelmann的博士论文“beivon Windenergieanlagen mitSchwerpunkt auf Grenzschichtabsaugung(在风能设备的转子叶片中针对边界层抽吸装置的流动影响)”(2011年6月23日，柏林)提供概述。在此，原则上探讨了在空气动力学设计中和在绕流转子叶片时的不同形式的流动影响。尤其，所述博士论文的图4-3示出转子叶片被划分为三个区域，即毂区域、中间区域和尖部区域。流动影响的措施例如能够是在图5-7中示出的涡流发生器或扰流器或在图5-8中示出的边界层整流栅。

在那里，在图4-6中探讨了在申请人的转子叶片的毂区域中的翼型的突出的构型。例如，从WO 2013/152009中已知，到具有增加的转子叶片的翼型深度的毂上的转子叶片连接部的附件。在申请人的DE 102013/210901 A1中例如公开了这种附件与边界层整流栅等的组合。

转子叶片连接部的原则上与其不同的可能性提出在毂区域中翼型深度减小，以便就此从在转子叶片的中间区域中的标准翼型的形式起经过椭圆形的翼型横截面至大致圆形的翼型横截面达到毂连接部，这例如在DE 102008052858 B9中描述，其中设有转子叶片的钝后缘。

然而，在钝后缘转子叶片翼型，即所谓的平底翼型中，即使鉴于原则上仍存在的受限的升力特性，在后缘上的流动分离原则上也是成问题的。所述问题的良好的概述例如在太阳能工程期刊，第125期，第479至489页中(2003年十一月)，Standish等著有的“Aerodynamic Analysis of Blunt Trailing Edge Airfoils(钝后缘翼型的空气动力学分析)”的文章中给出。

德国专利商标局在本PCT申请的优先权申请中检索到如下现有技术：DE 10 2014108 917 A1、WO 2014/025 252 A1、WO 2013/153 009 A1、DE 10 2013 210 901 A1、EP 2568 166 A1、DE 10 2014 206 345 A1、DE 10 2008 052 858 B9和DE 10 2013 101 232A1。

发明内容