[发明专利]用于风力涡轮转子叶片的柔性延伸部

说明书

本公开内容涉及一种用于风力涡轮的转子叶片组件。转子叶片组件包括转子叶片，该转子叶片具有表面，该表面限定在叶片末端与叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘。此外，转子叶片组件包括具有第一端和第二端的柔性延伸部。更特别地，第一端安装到转子叶片的表面，且第二端是自由的。因而，在风力涡轮的操作期间，柔性延伸部随转子叶片的改变的攻角被动地调整，从而减小叶片负载上的变化。

技术领域

本公开内容大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及连接到风力涡轮转子叶片以用于减小转子叶片的负载变化的柔性延伸部或稳定器。

背景技术

风力被认为是目前可得的最清洁、最环境友好的能源中的一种，且风力涡轮在该方面获得了增加的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型件(airfoil)原理来获取风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱(或如果不使用齿轮箱，直接地联接到发电机)。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可部署至公用网。

当从前缘到后缘的流在转子叶片的顶部表面与底部表面之间产生压力差时，生成升力。理想地，升力在时间上恒定，以提供传送至发电机的最佳的动能量。然而，当风的流入在空间和时间上变化时，转子叶片经受可变的流入状况且生成可变的升力，其引起叶片负载的变化。

特定的升力取决于多种因素，诸如到来的空气流特性(例如雷诺数、风速、流入的大气湍流)和转子叶片的特性(例如翼型件区段、叶片翼弦和厚度、扭曲分布、桨距角等)，其全体引起关于转子叶片的局部攻角，该局部攻角引起特定的升力。

在风力涡轮的操作期间攻角上的变化可导致作用于转子叶片以及传动系构件的负载强烈变化。因而，一些风力涡轮实施转子叶片的变桨来减轻此类负载变化。

更还有，本领域不断寻求用于减小在操作期间攻角上的此类变化以便减小叶片负载上的对应变化的新的且改进的系统和方法。因此，本公开内容涉及一种连接到风力涡轮转子叶片的柔性延伸部，其响应于改变的攻角被动地调整转子叶片的翼型件形状。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中明显，或可通过实施本发明来获悉。

在一方面，本公开内容涉及一种用于风力涡轮的转子叶片组件。转子叶片组件包括转子叶片，该转子叶片具有表面，该表面限定在叶片末端与叶片根部之间延伸的压力侧、吸力侧、前缘和后缘。此外，转子叶片组件包括具有第一端和第二端的柔性延伸部。更特别地，第一端安装到转子叶片的表面，而第二端是自由的。因而，在风力涡轮的操作期间，柔性延伸部随转子叶片的改变的攻角被动地调整或移动，从而减小叶片负载上的变化。

在一个实施例中，柔性延伸部可包括延伸板。在额外的实施例中，延伸板可包括构造成增加其柔性的一个或多个开口。

在另一实施例中，延伸部可包括在第二端处从延伸板延伸的格尼(gurney)襟翼。在此外的实施例中，延伸部可包括从延伸板延伸的一个或多个格尼翼。例如，在某些实施例中，一个或多个格尼翼可大体上垂直于延伸板延伸。在额外的实施例中，格尼翼可由固定到延伸板的支承部件居中支承。在此类实施例中，格尼翼构造成随转子叶片的改变的攻角朝彼此挠曲。

在额外的实施例中，转子叶片组件可包括设置在延伸部的第一端与转子叶片的表面之间的结合层。因而，结合层将延伸部的第一端结合到转子叶片。在此类实施例中，结合层可包括焊缝、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、丙烯酸、设置在相反的外粘合层之间的内丙烯酸泡沫层，或任何其它合适的结合层。

在此外的实施例中，柔性延伸部可由任何合适的材料(诸如热塑性材料或热固性材料)构成。另外，柔性延伸部可用纤维材料来增强。例如，在此类实施例中，纤维材料可包括玻璃纤维、碳纤维、聚合物纤维、陶瓷纤维、纳米纤维、木纤维、竹纤维、金属纤维或类似物。