[發(fā)明專利]調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910050981.X
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN101886612A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰拉爾德·安格爾;詹姆斯·E·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海神飛能源科技有限公司
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06
• 代理公司: 上海華暉信康知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31244
• 代理人: 樊英如

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣動力學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的垂直軸風(fēng)力發(fā)動機分兩種，一種是變槳型風(fēng)力發(fā)動機，一種是非變槳型風(fēng)力發(fā)動機，其中非變槳型風(fēng)力發(fā)動機相對變槳型風(fēng)力發(fā)動機來說，捕捉風(fēng)能的效率要大大降低，因為其葉片相對葉片支撐架不動，不能通過變槳來調(diào)整空氣動力學(xué)特性，因此不同工作狀況下葉片攻角不能有效調(diào)整到最佳，而變槳型風(fēng)力發(fā)動機通過變槳可以使風(fēng)力發(fā)動機的葉片相對風(fēng)速始終維持在最佳的攻角范圍之內(nèi)，從而能更高效率的利用風(fēng)能。但是，變槳型風(fēng)力發(fā)動機中葉片和葉片支撐架之間由于加入了變槳裝置，使得葉片和支撐架變成了活動連接，這種連接通常采用鉸鏈連接，而風(fēng)力發(fā)動機的工況非常復(fù)雜，有時會面臨非常惡劣的臺風(fēng)，這種鉸鏈連接很難承受由此所帶來的巨大載荷，因此變槳機構(gòu)的可靠性大大降低，而且很容易產(chǎn)生葉片斷下的后果，使風(fēng)力發(fā)動機的壽命大大降低。因此在調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法上需要考慮如何能提高風(fēng)能利用效率的同時，又能保證風(fēng)力發(fā)動機的使用壽命成為當(dāng)下一個重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法，它所采用的技術(shù)方案是：一種調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法，所述方法包括：

a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；

b)基于想要得到的空氣動力學(xué)特性產(chǎn)生所期待的控制命令；

c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；

d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；

e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且

f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；

g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學(xué)特性的影響效果；并且

h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。

其中步驟d)中所述的氣流控制裝置位于葉片后緣沿翼展方向設(shè)置的狹槽中。

本發(fā)明的有益效果是：

根據(jù)空氣動力學(xué)理論，空氣在流過翼型時，在翼型表面有附面層，由于逆壓梯度的存在，附面層無法在整個弦長上緊貼翼型表面，在葉片靠近尾緣的部分會出現(xiàn)附面層分離，在分離點處轉(zhuǎn)捩，并在下游產(chǎn)生湍流，湍流會減小葉片的升力、增大阻力，從而影響風(fēng)能的利用效率。本發(fā)明通過壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓，基于想要得到的空氣動力學(xué)特性產(chǎn)生所期待的控制命令；接到所期待的控制命令后生成動作輸入；將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且將內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；接著測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學(xué)特性的影響效果；并且基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入，如此循環(huán)調(diào)節(jié)達到既定的空氣動力學(xué)特性。這樣通過改變?nèi)~片周圍特別是尾緣部分的流場從而改變?nèi)~片的空氣動力學(xué)特性。它比變槳的方法要更簡單且容易實施，并且不受惡劣風(fēng)況的影響，同時又保證風(fēng)力發(fā)動機的使用壽命。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：

實施例1

一種調(diào)整風(fēng)力發(fā)動機葉片空氣動力學(xué)特性的方法，所述方法包括：

a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；

b)基于想要得到的空氣動力學(xué)特性產(chǎn)生所期待的控制命令；

c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；

d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；

e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且

f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；

g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學(xué)特性的影響效果；并且

h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。

其中步驟d)中所述的氣流控制裝置位于葉片后緣沿翼展方向設(shè)置的狹槽中。

本發(fā)明的實施例并不局限于此，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明基本精神所作出的變通改動，均屬本發(fā)明的變通實施例。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。