[发明专利]一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片

说明书

一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片，包括叶片主体部分、叶片前缘部分及叶片后缘部分；叶片主体部分内部设有若干滑道，若干滑道在叶片展长方向上均匀分布，滑道与叶片弦长方向相平行；滑道内设有前滑块和后滑块；前滑块通过传力杆与叶片前缘部分相固连，前滑块与后滑块之间通过传力弹簧相连，后滑块上固连有一根顶杆；叶片后缘部分通过弹簧铰链与叶片主体部分相连；顶杆头部与叶片后缘部分顶靠接触配合；风力机启动阶段，叶片前缘部分与叶片主体部分处于分离状态，叶片后缘部分在弹簧铰链作用下与叶片主体部分之间具有夹角；风力机运行阶段，叶片前缘部分与叶片主体部分处于合并状态，叶片后缘部分与叶片主体部分之间夹角为0。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片。

背景技术

目前，能源紧缺和环境污染是已经成为威胁人类发展的两大主要问题，积极开发和利用新能源则是缓解上述问题的有效途径之一。风能作为一种可再生无污染的清洁能源，经过几十年的发展，风电技术现已成为发展和应用最成熟的技术之一。风力机是利用风能的主要设备，而风力机叶片气动性能的优劣直接影响风力机的输出功率。升力型风力机是依靠风力机叶片升力做功的风力机，主要结构型式包括水平轴风力机和垂直轴达里厄型风力机，也是应用较为广泛的两种风力机机型。

然而，升力型风力机普遍存在自启动困难的技术难题，尤其在低风速环境下，自启动困难更加明显。大型升力型风力机尚可采用电动机驱动或者变桨技术促使风力机启动，但是对于小型升力型风力机来说，出于节约成本的角度，叶片通常为定桨距安装。小型升力型风力机完全依赖叶片自身所产生的气动扭矩进行启动，而小型升力型风力机较低的工作雷诺数是导致叶片气动性能恶化的主要因素，其产生的较小气动扭矩将不足以使风力机启动。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片，能够应用在各种型式的升力型风力机上，在风力机启动阶段，能够明显提升风力机的启动性能，并保证风力机在启动后的运行阶段拥有较高的功率输出。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片，包括叶片主体部分、叶片前缘部分及叶片后缘部分；在所述叶片主体部分内部开设有若干条滑道，滑道与叶片弦长方向相平行，若干条滑道在叶片展长方向上均匀分布；在所述滑道内分别安装有前滑块和后滑块；所述前滑块通过传力杆与叶片前缘部分相固连，前滑块与后滑块之间通过传力弹簧相连，后滑块上固连有一根顶杆；所述叶片后缘部分通过弹簧铰链与叶片主体部分相连；所述顶杆的头部与叶片后缘部分顶靠接触配合。

在风力机启动阶段，所述叶片前缘部分与叶片主体部分处于分离状态，所述叶片后缘部分在弹簧铰链作用下与叶片主体部分之间具有夹角。

在风力机启动后的运行阶段，所述叶片前缘部分与叶片主体部分处于合并状态，所述叶片后缘部分与叶片主体部分之间的夹角为0。

本发明的有益效果：

本发明的可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片，能够应用在各种型式的升力型风力机上，在风力机启动阶段，能够明显提升风力机的启动性能，并保证风力机在启动后的运行阶段拥有较高的功率输出。

附图说明

图1为本发明的一种可提高风力机启动性能的前缘及后缘自适应变形叶片的结构示意图；

图2为图1中A向视图(风力机启动阶段)；

图3为图1中A向视图(风力机启动后的运行阶段)；

图中，1—叶片主体部分，2—叶片前缘部分，3—叶片后缘部分，4—滑道，5—前滑块，6—后滑块，7—传力杆，8—传力弹簧，9—顶杆，10—弹簧铰链。

具体实施方式