[发明专利]一种倒角锯齿-多孔耦合翼型

说明书

本发明公开了一种倒角锯齿‑多孔耦合翼型，包括：翼型前主体，所述翼型前主体的端部通过伸缩机构连接有尾缘锯齿；所述翼型前主体内设有用于尾缘锯齿滑动的滑轨；所述尾缘锯齿的尖端进行倒角处理，且齿间间隙设有多孔介质进行填充。本发明通过使用多孔介质改变沿锯齿边缘及齿隙间的剪切力分布，从而消除链状涡旋的产生，避免了音调噪声的生成；其次在翼型前主体内部设计出伸缩装置，可控制锯齿‑多孔尾缘伸出或收回，避免了安装、拆卸带来的不便。

技术领域

本发明涉及一种倒角锯齿-多孔耦合翼型，属于风力机降噪技术领域。

背景技术

随着风力发电被更为广泛地应用，其噪声问题也愈加受到关注。风力机产生的噪声主要分为气动噪声、机械噪声以及电磁噪声。其中，以尾缘噪声为主体的气动降噪研究成为重点关注对象及方向。目前，改变风力机叶片尾缘几何形状被普遍认为是抑制尾缘噪声产生的有效方法。锯齿及多孔介质应用也成为其中两类较为热门的降噪方式。

首先，对于锯齿尾缘，其主要作用原理是利用锯齿结构破坏原有尾缘流动中的涡的尺度，改变该区域内流动状态。对于小攻角翼型，锯齿结构可产生弦向尾涡，破坏原尾涡系统的周期性，减少音调噪声；对于大攻角翼型，可有效减少宽频噪声。但对于传统间隙无填充的锯齿尾缘，齿间间隙内的流动可能会产生附加音调噪声。因此，单一的锯齿尾缘结构被认为只具有有限的降噪能力。

多孔介质在风力机叶片上的应用也有一定研究基础。此方法最早起源于猫头鹰翅膀后部类似多孔介质的构造。实验及研究表明，多孔介质本身为吸声材料，能够通过摩擦耗散作用降低噪声的同时，对流场流动、湍流及涡脱运动产生一定影响，能够有效的实现宽频降噪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倒角锯齿-多孔耦合翼型，以解决现有技术风力机叶片尾缘噪声的缺陷。

一种倒角锯齿-多孔耦合翼型，包括：

翼型前主体，所述翼型前主体的端部通过伸缩机构连接有尾缘锯齿；所述翼型前主体内设有用于尾缘锯齿滑动的滑轨；

所述尾缘锯齿的尖端进行倒角处理，且齿间间隙设有多孔介质进行填充。

进一步地，所述伸缩机构包括电机、丝杆、轴套、连接板和连杆；

所述电机通过丝杆带动轴套转动，所述轴套与连接板连接，所述连接板与连杆连接，所述连杆与尾缘锯齿连接，所述轴套转动带动尾缘锯齿沿着滑轨伸缩。

进一步地，所述电机通过联轴器与丝杆连接。

进一步地，所述翼型前主体内设有用于支撑电机的支撑架。

进一步地，所述翼型前主体两端活动连接有挡板。

进一步地，所述挡板其中一端通过铰链与翼型前主体连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

首先，该尾缘锯齿为翼型前主体的延伸附加部分，前主体保持原有翼型的几何外形，不会对其气动性能产生影响。同时，延伸尾缘结构可在一定程度上增加有效弦长，从而增加翼型升力。

多孔介质在该间隙内的应用可有效抑制相邻齿间形成典型链状涡旋结构。通过多孔介质改变沿锯齿边缘及齿隙间的剪切力分布，从而消除链状涡旋的产生，避免了音调噪声的生成。其次，对于尖角锯齿，其尖锐外形可使得该处产生较为剧烈的流动分离，产生不必要的湍流及涡旋结构。通过倒角处理，可避免尖端产生附加噪声源。此外，在翼型内部设计出伸缩装置，可控制锯齿-多孔尾缘伸出或收回，避免了安装、拆卸带来的不便。

附图说明

图1是本发明的翼型整体图；

图2是翼型内部伸缩装置图；

图3是内部传动系统示意图；

图4是翼型前主体尾端A部放大图；