[發明專利]用于風力渦輪機中轉子葉片的降噪裝置

有效

• 申請號: 201110377885.3
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102465828A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: R·德羅比茨;K·U·克格勒;K·W·金奇;M·費希爾;J·利溫斯頓
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;楊楷

技術領域

本發明總體涉及風力渦輪機轉子葉片，并且更具體地，本發明涉及構造在轉子葉片上的降噪裝置。

背景技術

風力被認為是目前可獲得的最清潔、最環保能源之一，并且就這一點而言使風力渦輪機獲得越來越多的關注。現代風力渦輪機通常包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙以及一個或多個轉子葉片。轉子葉片利用已知的翼片原理(foil?principle)捕獲風的動能。轉子葉片傳遞轉動能量形式的動能，從而轉動主軸，該主軸將轉子葉片聯接至齒輪箱，或者如果未使用齒輪箱，則將轉子葉片直接聯接至發電機。然后，發電機將機械能轉換成可以運用到公用電網的電能。

在許多情況下，各部件附接在風力渦輪機的轉子葉片上以在風力渦輪機的運行期間實現各種功能。這些部件常常可以附接在轉子葉片的后緣的附近。例如，降噪裝置可以附接至轉子葉片的后緣以降低噪聲并且增加與轉子葉片相關聯的效率。然而，典型的現有技術降噪裝置具有許多缺點，并且不能充分地降低與典型的轉子葉片相關聯的噪聲。例如，目前已知的降噪裝置可能沒有考慮到經過轉子葉片的風流的各種特性。這樣的疏忽可能會阻礙降噪裝置的降噪特性。進一步地，許多目前已知的降噪裝置包括多個鋸齒。然而，許多目前已知的降噪裝置的鋸齒可以在降噪裝置的整個長度上具有類似的尺寸和形狀。這樣，降噪裝置可能均未考慮在轉子葉片的整個長度上的風流特性的變化。這樣的疏忽會進一步地阻礙降噪特性。

因此，需要一種用于轉子葉片的改進的降噪裝置。例如，具有改善的降噪特征的降噪裝置將是有利的。具體地，將需要一種考慮到經過轉子葉片的風流的各種特性的降噪裝置。

發明內容

本發明的方面和優點將在下面的說明中部分地進行闡明，或者可以通過說明變得顯而易見，或者可以通過本發明的實施而被認識到。

在一個實施方式中，公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片組件。該轉子葉片組件包括具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面并且在尖端與根部之間延伸的轉子葉片。該轉子葉片還包括構造在轉子葉片的表面上的降噪裝置，降噪裝置包括多個鋸齒，多個鋸齒中的每一個均限定了中心線。根據展向位置、當地弦長、寬度、長度、彎曲角和厚度中的至少一個，多個鋸齒中的每一個的中心線均限定了單獨的定制角度(tailored?angle)。

在另一個實施方式中，公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片組件。該轉子葉片組件包括具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面并且在尖端與根部之間延伸的轉子葉片。該轉子葉片還限定了變槳軸線。該轉子葉片組件還包括構造在轉子葉片的表面上的降噪裝置，降噪裝置包括多個鋸齒，多個鋸齒中的每一個均限定了中心線。多個鋸齒中的每一個的中心線均在與變槳軸線的垂直方向成約10度和與變槳軸線大致垂直之間的范圍內。優選地所述多個鋸齒中的每一個的所述中心線均大致垂直于所述變槳軸線。所述多個鋸齒中的每一個均限定了寬度和長度，并且所述多個鋸齒中的每一個均具有在約0.5∶1與約4∶1之間的范圍內的長度與寬度的比。優選地所述多個鋸齒中的每一個均具有在約1∶1與約2∶1之間的范圍內的長度與寬度的比。

所述轉子葉片為所述多個鋸齒中的每一個均限定了當地弦長，所述多個鋸齒中的每一個均限定了長度，并且所述多個鋸齒中的每一個的所述長度均在所述當地弦長的約5％與所述當地弦長的約15％之間的范圍內。優選地所述多個鋸齒中的每一個的所述長度均為所述當地弦長的約10％。

所述轉子葉片為所述多個鋸齒中的每一個均限定了當地流動流線，并且所述多個鋸齒中的每一個的橫截面均大致平行于所述當地流動流線。所述多個鋸齒中的每一個的橫截面均大致呈線性或者大致呈曲線。

在另一個實施方式中，公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片組件。該轉子葉片組件包括限定中心點的轉子輪轂，并且轉子葉片從轉子輪轂延伸，該轉子葉片具有限定壓力側、吸力側、前緣和后緣的表面并且在尖端與根部之間延伸。該轉子葉片組件還包括構造在轉子葉片的表面上的降噪裝置，降噪裝置包括多個鋸齒，多個鋸齒中的每一個均限定了中心線。在多個鋸齒中的每一個的中心線與轉子輪轂的中心點之間為多個鋸齒中的每一個均限定線。多個鋸齒中的每一個的中心線均在與線的垂直方向成約10度和與線大致垂直之間的范圍內。

參照下面的說明和權利要求將更好地理解本發明的這些和其它特征、方面和優點。包含在該說明書中并構成該說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施方式，并且與說明一起用于解釋本發明的原理。

附圖說明

在該說明書中參照附圖闡明了本發明的包括其最佳方式并對本領域普通技術人員進行指導的完整和可能的發明，在附圖中：