[發明專利]風力渦輪機及用于風力渦輪機中的轉子葉片組件

無效

• 申請號: 201210167417.8
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102797624A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: C·A·凱羅爾
• 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: 李強;譚祐祥

技術領域

本發明總體而言涉及風力渦輪機的轉子葉片，并且更具體地涉及安裝在轉子葉片上的襟翼。

背景技術

風力被認為是目前可獲得的最清潔、最環保的能源之一，并且在這點上，風力渦輪機受到越來越多的關注。現代風力渦輪機通常包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙、以及一個或者多個轉子葉片。轉子葉片利用已知的翼型原理捕獲風的動能。轉子葉片傳遞轉動能形式的動能，以使得軸旋轉，該軸將轉子葉片聯接至齒輪箱，或者如果未使用齒輪箱，則該軸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配置到公用電網的電能。

一般而言，為了能夠捕獲增加的動能，轉子葉片的尺寸逐漸增加。然而，典型風力渦輪機的轉子葉片的形狀因轉子葉片的輪廓而導致較大的分離區域。具體而言，轉子葉片的鄰近根部并包括根部的內部的輪廓可以造成這樣的分離。在一些情況下，該內部可以包括轉子葉片的40％、50％或者更多。分離區域通過產生阻力而導致較顯著的能量損失。進一步地，隨著轉子葉片的尺寸增加，這些損失也被放大。

因此，提供改進的轉子葉片組件將是有利的。例如，期望提供減小或者消除鄰近轉子葉片根部的分離區域的轉子葉片組件。

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述，或者通過說明而變得明顯的，或者通過本發明的實踐而得以認識。

本發明的一個實施方式公開一種風力渦輪機的轉子葉片組件。該轉子葉片組件包括轉子葉片，轉子葉片具有定義壓力側、吸力側、前緣和后緣的外表面，并且在尖端和根部之間沿大致展向的方向延伸。該轉子葉片組件還包括從根部沿大致展向的方向朝著尖端延伸的襟翼。襟翼包括內表面和外表面，內表面適應性地安裝在壓力側、吸力側或者后緣中的至少一個上，壓力側或者吸力側中的至少一側和外表面形成了大致連續的氣動表面。

本發明的另一實施例公開了一種風力渦輪機。該風力渦輪機包括：多個轉子葉片，所述多個轉子葉片中的每一個均具有定義壓力側、吸力側、前緣和后緣的外表面，并且在尖端和根部之間沿大致展向的方向延伸。該風力渦輪機還包括襟翼，所述襟翼從所述多個轉子葉片中的至少一個的所述根部沿所述大致展向的方向朝著所述尖端延伸，所述襟翼包括內表面和外表面，所述內表面適應性地安裝在所述多個轉子葉片中的至少一個的所述壓力側、所述吸力側或者所述后緣中的至少一個上，所述多個轉子葉片中的至少一個的所述壓力側或者所述吸力側中的至少一側和所述外表面形成大致連續的氣動表面。

進一步地，所述襟翼具有沿所述展向的方向朝著所述尖端大致減小的橫截面面積。

進一步地，所述襟翼沿大致弦向的方向延伸且不超過所述轉子葉片的最大弦長

進一步地，所述襟翼的所述外表面包括壓力側部分和吸力側部分。

進一步地，所述襟翼的所述外表面還包括在所述壓力側部分與所述吸力側部分之間延伸的平面部分。

進一步地，所述內表面適應性地安裝在所述壓力側、所述吸力側和所述后緣上。

本發明的另一個實施方式公開一種用于減小風力渦輪機的轉子葉片的分離區域的方法。該方法包括：將襟翼安裝在轉子葉片上，并且旋轉風力渦輪機上的轉子葉片。其中該轉子葉片具有定義壓力側、吸力側、前緣和后緣的外表面，并且在尖端和根部之間沿大致展向的方向延伸。襟翼從根部沿大致展向的方向朝著尖端延伸。襟翼包括內表面和外表面，內表面適應性地安裝在壓力側、吸力側或者后緣中的至少一個上，壓力側或者吸力側中的至少一側和外表面形成大致連續的氣動表面。

參照下面的說明和所附權利要求，本發明的這些和其它特征、方面和優點將變得更好理解。包括在該說明書內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，并且與該說明一起用于解釋本發明的原理。

附圖說明

對于本領域技術人員而言，在該說明書中參照附圖闡述了本發明的充分和能夠實現的公開，其包括本發明的最佳實施方式，在附圖中：

圖1是一種常規構造的風力渦輪機的側視圖；

圖2是根據本發明的一個實施方式的轉子葉片組件的俯視透視圖；

圖3是圖2的轉子葉片組件的仰視透視圖；

圖4是根據本發明的另一個實施方式的轉子葉片組件的俯視透視圖；

圖5是圖4的轉子葉片組件的仰視透視圖；

圖6是根據本發明的一個實施方式的轉子葉片組件的剖視圖；

圖7是根據本發明的另一個實施方式的轉子葉片組件的剖視圖；

圖8是根據本發明的另一個實施方式的轉子葉片組件的剖視圖；