[实用新型]一种增加风机叶片根部功率的增功部件

说明书

本实用新型公开一种增加风机叶片根部功率的增功部件。该增功部件由压力面壳体和吸力面壳体组成，通过结构胶与风机叶片的根部粘接。该增功部件的外形为气动翼型，主要安装于风机叶片的根部端面至最大弦长位置之间，通过改变风机叶片根部的外形，提高风机叶片的发电效率。

技术领域

本实用新型涉及风电领域，尤其涉及一种用于增加风机叶片根部功率的增功部件。

背景技术

风能是一种储量巨大且无污染的清洁能源，世界各国均在大力发展风电。我国的风资源非常丰富，经过多年的快速发展，我国风电产业发展迅速，年装机量已居世界第一，风力发电机相关部件的设计技术也越来越成熟，逐渐能够进行自主研发生产。

风力发电机能将风能转化为机械能，然后将机械能转化为电能并进行远距离传输，其中叶片是进行风能转化的最主要部件，其气动性能直接影响发电效率，叶片的外形一般为翼型，风流经翼型时产生升力，进而推动风轮旋转，产生机械能。

翼型相对厚度是指翼型的厚度与长度的比值，通常以百分比来形容翼型的相对厚度。相对厚度越小，翼型气动效率越高，但结构强度越低，而翼型相对厚度越大，结构安全性越高，但会损失相应的气动性能。因此，在叶片设计过程中，将叶片设计为根部翼型相对厚度大，尖部相对厚度小的结构形式，兼顾气动效率和结构安全性。通常将叶片根部设计为圆形，便于叶片安装和增加结构安全性，而没有气动效率。然后逐渐过渡为气动翼型，过渡长度通常占整个叶片长度的10%~20%，因此损失了非常多的气动性能。

随着全球变暖，造成我国风速下降非常严重，各风电场都在积极的寻找增加叶片发电效率的方法。

发明内容

目前设计的叶片通常由于结构设计的要求，降低了叶片根部的气动性能，如果设计一种部件，通过安装于已运行风机叶片或新生产叶片的根部，改变风机叶片的根部外形，使叶片根部成为气动翼型形状，一方面可以增加叶片转动时的发电效率，另一方面可以降低风机的启动风速，使风机在很小的风速下便可以发电。

对于新生产的叶片，增功部件可以在工厂内安装，安装费用较低。而对于已经安装运行的叶片，如果将叶片吊装至地面，然后进行安装的方法，吊装成本非常高昂，经济效益大打折扣，因此可以使用高空安装的方法，降低改造成本。因此有必要设计一种增功部件安装方法，同时适用于地面安装和高空安装。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于增加风机叶片根部功率的增功部件，所述增功部件的外形为气动翼型，由压力面壳体和吸力面壳体组成，所述压力面壳体和吸力面壳体通过结构胶与风机叶片根部粘接成为整体；其中，所述增功部件的压力面壳体和吸力面壳体为夹心结构，所述夹心结构的内外表面为玻璃钢蒙皮，夹心层包括两个玻璃钢楔形条和泡沫。

压力面壳体和吸力面壳体与风机叶片根部的外表面通过结构胶进行粘接，形成新的叶片根部气动外形。增功部件的主要作用是提高气动效率，同时将风机叶片根部作为增功部件的承载结构，将增功部件的气动载荷传递给叶片。所述两个玻璃钢楔形条位于增功部件厚度最大位置的两侧，与风机叶片根部通过结构胶粘接，是增功部件与风机叶片连接的主要受力结构。所述玻璃钢楔形条中的玻璃纤维与叶片长度方向一致，所述泡沫为低密度PVC泡沫，增加部件整体刚度。

本实用新型所提供的叶片根部增功部件，安装于叶片的根部端面至叶片最大弦长位置之间，该区域是叶片根部圆形与气动翼型之间的过渡区域，主要考虑叶片的结构性能，因此气动效率非常低。通过增功部件，改变叶片根部的外形，使叶片根部成为气动效率高的翼型形状，一方面可以提高风机叶片运行时的气动效率，另一方面降低了风机的启动风速，使得风机可以在更低的风速下启动，增加发电量。所述增功部件气动翼型厚度最大处与风机叶片根部连接，即保证了增功部件相对厚度薄，达到较高的气动性能，又实现了增功部件与风机叶片根部的连接。

本实用新型同时提供所述增功部件的制作和安装方法，包括以下步骤：

（1）根据增功部件的外形，分别制作压力面壳体模具和吸力面壳体模具；