[发明专利]用于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(100)的转子叶片(108)，其具有沿着转子叶片(108)的纵向方向在转子叶片根部(128)和转子叶片尖部(129)之间延伸的转子叶片后缘(122)，其中转子叶片(108)在转子叶片后缘(122)的区域中的厚度变化沿着转子叶片(108)的纵向方向具有局部最大值(320)。本发明同样涉及一种相关的风能设备(100)、风电场以及相关的用于降低音调的方法。

技术领域

本发明尤其涉及一种用于风能设备的转子叶片以及相关的风能设备。同样，本发明涉及一种用于降低风能设备的音调(Tonhaltigkeit)的方法。

背景技术

用于降低和控制风能设备的声发射的设备和方法例如从DE 10 2015 008 812 A1中已知。其中提出一种用于风能设备的声发射控制设备，其具有带有至少一个单音频率的声发射谱，其中声发射控制设备包括至少一个有源的声源，所述声源构成用于在至少一个单音频率周围的频带中确定沿至少一个空间方向的屏蔽噪音，以及包括控制设备，所述控制设备构成用于根据风能设备的至少一个运行参数控制至少一个有源的声源。

前述方法和前述设备的特征尤其在于，有源的声源的必要性。所述有源的声源需要附加的构件，所述构件经由另外的要设置的控制机构操控。前述解决方案据此是耗费的且复杂的，因为附加的组件是额外增加成本的。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术：DE102012104604 A1、DE 102015008812 A1、US 2014/0093380 A1、WO 2013/075718 A1和WO2015/195327 A1。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是，提出一种用于风能设备的转子叶片以及相关的风能设备和一种用于降低音调的方法，其至少部分地消除现有技术的缺点。

根据第一方面，提出一种用于风能设备的转子叶片，所述转子叶片具有沿着转子叶片的纵向方向在转子叶片根部和转子叶片尖部之间延伸的转子叶片后缘。转子叶片的厚度变化在转子叶片后缘的区域中沿着转子叶片的纵向方向具有局部最大值。

由此，厚度变化在转子后缘的区域中具有局部最大值。局部最大值例如通过后缘的增厚部产生并且用于扩宽声发射谱。总的来说，后缘优选是尽可能薄的，尤其在转子叶片的靠外的区域中，优选从转子半径的50％起并且特别优选从转子半径的75％起是尽可能薄的。在限定的区域中，应当将所述后缘有意地增厚，由此减小声发射的尤其通过音调引起的心理声学的干扰，因为所述音调峰值通过谱在限定的频率范围内的升高或水平提高来屏蔽从而失去相对于谱的其他部分的优势。

例如通过结构振荡产生的音调由发电机或必要时也由传动机构激励，随后所述音调与宽带或窄带的噪音叠加从而不容易被听到。

在上下文中，转子叶片后缘的区域尤其是指从前缘起轮廓弦线的60％至100％的区域。优选地，所述区域包括80％至100％并且尤其优选刚好包括在后缘处的厚度。尤其，后缘的形状和设计方案不受限制，使得厚的/钝的后缘可以至少部段地设置在转子叶片上。

据此，可以通过后缘的区域的因此简单的、结构的设计方案，例如通过在转子叶片的压力侧和/或吸力侧上增厚部来产生对音调峰值的令人惊讶地有利的影响。

根据局部最大值的位置可以屏蔽不同的频率。优选地，转子叶片具有多个局部最大值，其分别通过屏蔽使得不同频率是对于观察者不太能听见的。

在一个实施方式中，沿着转子叶片的纵向方向观察，转子叶片后缘的厚度从局部最大值起在两个方向上开始减小。据此排除了：局部最大值在本实施方案中位于起始部处，即在根部区域中，或在端部处，即在叶片尖部处。局部最大值的位置可以为此匹配于要求，尤其声特性的要求。