[发明专利]风电叶片的外轮廓的生成方法、风电叶片及风力发电机

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电叶片的外轮廓的生成方法、风电叶片及风力发电机。风电叶片的外轮廓的生成方法包括以下步骤：获取叶根段的外轮廓上的多条叶根轮廓线和其对应的叶片段的外轮廓上的多条叶片轮廓线；在每条叶根轮廓线上获取多个点的坐标并形成第一点集及在每条叶片轮廓线上获取多个点的坐标并形成第二点集；根据每根叶根轮廓线上的第一点集和其对应的叶片轮廓线上的第二点集中的点的坐标，通过第一插值法得到若干点的坐标并形成第三点集；根据多个第三点集得到多条样条曲线；通过多条样条曲线得到过渡段的外轮廓。本发明的生成方法直接基于现有外形方便、快捷的生成钝尾缘叶片的气动外形。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电叶片的外轮廓的生成方法、风电叶片及风力发电机。

背景技术

目前，风力发电系统的风电叶片的气动性能非常重要，通过不同截面的翼型的型线生成钝尾缘叶片的三维气动外形，但是钝尾缘叶片的叶根型线曲率变化大，为了保证叶根曲面过渡光顺，且在缺少原始设计翼型数据的情况下，需要耗费大量的精力对曲面进行光顺。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种风电叶片的外轮廓的生成方法、风电叶片及风力发电机，以解决现有技术中钝尾缘叶片的叶根型线曲率变化大需要耗费大量的精力对其曲面进行光顺的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种风电叶片的外轮廓的生成方法，风电叶片包括沿展向方向依次设置的叶根段、过渡段及叶片段，风电叶片的最大弦长所在的截面为叶片段与过渡段连接处所在的截面，生成方法包括以下步骤：获取叶根段的外轮廓上的多条叶根轮廓线和其对应的叶片段的外轮廓上的多条叶片轮廓线，其中，叶片轮廓线的数量与叶根轮廓线的数量相同，叶片轮廓线和叶根轮廓线分别沿展向方向延伸；在每条叶根轮廓线上获取多个点的坐标并形成第一点集及在每条叶片轮廓线上获取多个点的坐标并形成第二点集；根据每根叶根轮廓线上的第一点集和其对应的叶片轮廓线上的第二点集中的点的坐标，通过第一插值法得到若干点的坐标并形成第三点集；根据多个第三点集得到多条样条曲线；通过多条样条曲线得到过渡段的外轮廓。

可选地，叶片轮廓线的数量与叶根轮廓线的数量在五条～十条的范围内。

可选地，叶根段的外轮廓包括相对设置和间隔设置的第一半圆柱面和第二半圆柱面，第一半圆柱面的两侧的母线、第二半圆柱面的两侧的母线及第一半圆柱面的两侧母线之间的一条母线形成叶根轮廓线。

可选地，叶片段的外轮廓包括相对设置和间隔设置的第一曲面和第二曲面，第一曲面的两侧的轮廓线、第二曲面的两侧的轮廓线及第一曲面的两侧的轮廓线之间的一条轮廓线形成叶片轮廓线。

可选地，第一曲面包括第一半前缘面、吸力面及后缘面，第二曲面包括第二半前缘面及压力面，吸力面和后缘面相连接的轮廓线形成一条叶片轮廓线。

可选地，获取叶片段的外轮廓包括以下步骤：获取若干标准翼型截面；根据相邻两个标准翼型截面的相对厚度，通过第二插值法得到相邻的两个标准翼型截面之间的叶片翼型。

可选地，第二插值法为线性插值法。

可选地，每个第一点集和每个第二点集中的点的数量分别为5个，和/或，每个第三点集中的点的数量在8个～10个的范围内，和/或，第一插值法为贝塞尔插值法。

本发明还提供了一种风电叶片，通过上述的生成方法生成。

本发明还提供了一种风力发电机，包括上述的风电叶片。