[发明专利]用于风能设施的转子叶片和风能设施

说明书

本发明涉及一种用于风能设施的转子叶片、一种具有塔、吊舱和转子的风能设施以及一种风电厂。转子叶片(108)包括：内部叶片部段(2)，所述内部叶片部段从转子叶片根部(1)开始沿转子叶片(108)的纵向方向延伸；和设置在内部转子部段(2)处的后缘区段(112，112’)，用于沿着转子叶片纵向方向上的一个部段增大转子叶片的轮廓深度。转子叶片(108)具有压力侧的面(4)和吸力侧的面(6)，所述压力侧的面和吸力侧的面分别局部地由内部叶片部段(2)的和后缘区段(112，112’)的一部分构成。在转子叶片(108)的压力侧的和/或吸力侧的面(4，6)上在后缘区段(112，112’)的区域中构成有至少一个基本上沿转子叶片纵向方向延伸的狭缝状的空气入口和/或空气出口(24，24’，26，26’)。转子叶片(108)实现更有效的边界层影响。

技术领域

本发明涉及一种用于风能设施的转子叶片，所述转子叶片具有：内部叶片部段，所述内部叶片部段从转子叶片根部开始沿转子叶片的纵向方向延伸；设置在内部叶片部段处的后缘区段，用于沿着转子叶片纵向方向上的一个部段增大转子叶片的轮廓深度，其中转子叶片具有压力侧的面和吸力侧的面，所述压力侧的面和吸力侧的面分别局部地由内部转子部段的和后缘区段的一部分构成。此外，本发明涉及一种具有塔、吊舱和转子的风能设施以及一种风电厂。

背景技术

在现有技术中已知的是，经由风能设施处的转子叶片的设计来改进风能设施的效率。提高风能设施的效率或性能的可行性是转子叶片的轮廓在转子叶片根部的区域中构成有大的轮廓深度。轮廓深度对此尽可能大地构成，将所述轮廓深度在下文中理解成轮廓的基本上垂直于转子叶片纵向方向的长度，即在转子叶片的轮廓后缘和轮廓凸起之间的间距。转子叶片根部表示转子叶片的如下区域，借助所述区域转子叶片固定在风能设施的转子毂处。通常，在这种转子叶片中的最大轮廓深度非常靠近转子叶片根部。借此，减少涡流产生并且提高风能设施的效率。

提高效率的另一可行性在于边界层影响，所述边界层影响由于轮廓深度增大而越来越有意义。在转子叶片的吸力侧上，由于吸力侧的面的通常凸状的拱曲，空气流在经过最大拱曲之后在转子叶片轮廓的后部区域中与压力梯度相反地伸展。这引起空气流动的减速，由此边界层丧失动能。空气流动的减速可能引起，边界层与转子叶片的表面开始分离。与转子叶片表面分离的流动引起紊流，由此在吸力侧上产生的升力降低从而阻力升高。通过边界层影响，尤其应避免空气流动与转子叶片的表面的分离。

从现有技术中，例如从DE 10 2011 050 661 A1中已知的是，后缘在转子叶片的根部区域中钝地构成。在后缘的区域中，边界层抽吸装置以一列沿着后缘伸展的孔的形式设置。经由在转子叶片内部沿纵向方向伸展的空气引导通道，将吸出的空气从叶片根部朝向叶片尖部的方向运输并且经由在叶片尖部的后缘处的吹出区域输出。所述布置是麻烦的并且需要在后缘处设有技术复杂的空气入口，所述空气入口轻微地损害稳定性，以及需要提供至少一个空气引导通道。此外，边界层影响不在压力侧或吸力侧的出现边界层的分离的点处进行。

WO 2016/045656 A1涉及一种风能设施转子叶片，具有上侧、下侧、前缘、后缘、毂固定装置和叶片尖部，其中风能设施转子叶片分成毂区域、中部区域和叶片尖部区域并且根部区域限定成从毂固定装置直至最大叶片深度(Smax)，其中在风能设施转子叶片之内设有径向向外伸展的空气引导通道，用于将吸出的空气从抽吸区域中引导至设置在叶片尖部区域中的吹出区域，并且进行边界层抽吸，其中空气的吸出在风能设施转子叶片的上侧上进行，并且在毂区域中靠近毂固定装置设有边界层栅栏，用于防止朝向毂固定装置的流动。