[實用新型]風力發電機葉片

有效

• 申請號: 201520171659.3
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204921256U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 李榮
• 申請（專利權）人: 北京博比風電科技有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F04D29/18;F04D29/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本實用新型技術涉及風力發電技術領域，尤其涉及到一種新型風力發電機葉片。

(二)背景技術

從目前已有的技術來看提高風力發電機的發電效率有兩類不同的方法。一類方法是優化葉片形狀以及葉片橫截面；另外一類方法是影響葉片表面的氣流邊界層吸附來改善氣流的流動。本實用新型致力于后者，截止目前為止在該領域還沒有特別有效的提高風力發電機發電效率的方法。本實用新型主要的任務是設計一種風力發電機的葉片技術以及相應的控制方法來提高整體系統的收益，本實用新型力致達到下面幾個方面：緊湊的設計，盡量小的材料需求和生產成本，運行過程中產生盡量小的噪聲，載荷的增加盡量減小。盡可能讓風機的啟動速度降低，同時要保證風力發電機最大功率要維持在之前的設計標準。本實用新型能夠讓風力發電機在風速小的時候的發電量收益有顯著的提高。性能和收益的提高主要保證在中低載荷區域進行。

(三)發明內容

本實用新型采用以下技術方案：

一種風力發電機葉片，葉片根部包括一個平面形狀的葉片后緣，該葉片后緣是氣流吸入區；葉片后緣

擴展到葉片根部和輪轂連接的地方；葉片根部的后緣區和/或葉片上表面構造有氣流吸入區以讓一部分

氣流通過該氣流吸入區被吸入，氣流吸入區包括孔。

優選的，在葉尖構造有排氣區。

優選的，還包括安裝在葉片內部的氣流導管。

優選的，還包括設置在排氣區的用來排氣的孔洞和/或槽，該孔洞和/或槽的輪廓為齒狀。

優選的，氣流導管中安裝有泵、換氣扇或吹風機以將氣流從吸氣區向排氣區方向傳輸。

優選的，還包括翼刀來減少葉片根部的尾流湍流。

本實用新型涉及到葉片(見圖2)以及其中的葉片上表面；葉片下表面；葉片前緣；葉片后緣；葉片和輪轂固定處；葉尖；從葉片和輪轂固定處17到葉片的最大寬度處的葉片根部；在葉片內部有一個從葉片根部到葉尖的氣流導管，該氣流導管用來把氣流從氣流吸入區導到氣流排放區，從而對葉片表面的氣流邊界層造成影響，特別是邊界層的吸附。

(四)附圖說明

圖1，傳統的葉片設計示意圖。

圖2，本實用新型的葉片設計發明示意圖。

圖3，本實用新型的葉片設計發明的葉尖部分示意圖。

圖4，本實用新型的葉片設計發明的葉尖部分剖面示意圖。

附圖標記列表

1葉片

11葉片根部

12葉尖

13上表面

14下表面

15后緣

16前緣

17輪轂固定處

21氣流吸入區

22氣流排放區

23氣流導管

24閥門

25吸氣孔洞

26齒

27排氣孔洞

28翼刀

29小翼

(五)具體實施方式

如附圖1-4所示，

氣流經過葉片1上表面13首先會由于葉片表面的曲率影響而加速，經過最大曲率位置后(到達下游)，氣流速度會由于下游壓力變大而變慢，邊界層動能會有損失，從而造成邊界層厚度的增加和邊界層與葉片上表面13的分離。氣流從邊界層的分離點開始離開葉片表面，后果是葉片1的升力下降而阻力上升。

影響邊界層的目的就是為了避免氣流從葉片上表面13的分離。邊界層必須要能夠盡量多的依附在葉片上面，邊界層的分離點要盡量靠近葉片后緣15，從而提高風力發電機的發電效率。

本實用新型主要采取兩種方式來影響邊界層：氣流吸入和氣流排放。氣流吸入發生在葉片根部11區域上打孔的區域，在該區域邊界層通過氣流吸入來緊貼在葉片表面。氣流排放是把通過葉片旋轉加速的氣流排放到希望受到影響的邊界層區。排放的氣流會為邊界層帶來能量，從而盡可能長時間的保持邊界層的穩定。

本實用新型主要的任務是發明一種風力發電機的葉片技術以及相應的氣流傳輸控制方法來提高整體系統的收益，本實用新型力致達到下面幾個方面：緊湊的設計，盡量小的材料需求，盡量小的生產成本，運行過程中產生盡量小的噪聲以及盡量小的載荷增加。本實用新型的另外一個任務是讓風力發電機在小風速區的發電量收益有顯著的提高。盡可能讓風機的啟動速度降低，同時要保證風力發電機最大功率要維持在之前的設計標準。性能和收益的提高主要保證在中低載荷區域進行。本實用新型著重考慮改善葉片根部11的氣流流動來保證氣流盡量長時間的緊貼在葉片表面，同時讓它們的能量盡可能被利用。