[發(fā)明專利]一種葉片后緣呈線性微孔狀結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片及風(fēng)力機

在審

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• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN109386426A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代元軍;任常在;李保華
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆工程學(xué)院
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種葉片后緣呈線性微孔狀結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片，包括葉片本體，葉片本體的后緣呈線性微孔狀，還提供一種風(fēng)力機，包括葉片后緣呈線性微孔狀的葉片、導(dǎo)流罩、發(fā)電機、控制器、蓄電池、逆變器和電流負(fù)載。本發(fā)明提供了一種葉片后緣呈線性微孔狀結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片，在水平軸風(fēng)力機葉片后緣水平開孔，使葉片后緣成線性微孔狀，在不增加成本的前提下對葉片后緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)微改造，工藝簡單，費用低，便于一體化設(shè)計，可規(guī)模生產(chǎn)。同時在保證輸出功率基本不變的情況下，降低風(fēng)力機葉尖噪聲，減少葉片的疲勞程度，延長風(fēng)力機使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種葉片后緣呈線性微孔狀結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片及風(fēng)力機。

背景技術(shù)

為了提高風(fēng)力機的風(fēng)能利用系數(shù)和降低風(fēng)力機噪聲，世界各國的研究者提出了各種各樣的方法，如采用氣動性能優(yōu)化的葉片、設(shè)計降噪高效的翼型，在風(fēng)輪外圍增加擴(kuò)散器(Diffuser)在后翼添加襟翼，在葉尖添加小翼(Tip Vane)等。以上方法都是通過在葉片上添加氣動元件和設(shè)計新葉片來改變風(fēng)力機氣動特性，用以降低風(fēng)力機氣動噪聲，但是添加氣動元件和設(shè)計新葉片都會改變風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力力學(xué)特性、使問題變得復(fù)雜，使影響因素增加，加大了研究困難。

根據(jù)風(fēng)力機空氣動力學(xué)理論，水平軸風(fēng)力機風(fēng)能利用系數(shù)是貝茲極限約為0.593，可目前風(fēng)力機的風(fēng)能利用系數(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到這一極限。因為風(fēng)力機的型式、結(jié)構(gòu)、葉片的翼型、多因素，都直接影響風(fēng)能利用系數(shù)和風(fēng)力機噪聲的產(chǎn)生。為了提高風(fēng)力機的風(fēng)能利用系數(shù)和降低風(fēng)力機噪聲，世界各國的研究者提出了各種各樣的研究方法，如采用氣動性能優(yōu)化的葉片、設(shè)計降噪高效的翼型，在風(fēng)輪外圍增加擴(kuò)散器(Diffuser)在后翼添加襟翼，在葉尖添加小翼(Tip Vane)等。

在水平軸風(fēng)力機葉尖添加結(jié)構(gòu)合適的小翼，可以有效改善風(fēng)輪表面的壓力分布，增加風(fēng)力機的風(fēng)能利用系數(shù)，提高風(fēng)力機的功率輸出，增強其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性，降低風(fēng)力機噪聲。

在水平軸風(fēng)力機葉尖添加小翼用以降噪的方法的缺點是：制造小翼成本高，工藝較復(fù)雜，小翼安裝困難，增加安裝費用，小翼和葉片不能一體化設(shè)計，不便于規(guī)模化生產(chǎn)。

本發(fā)明在水平軸風(fēng)力機葉片后緣開孔，使后緣結(jié)構(gòu)變化，呈線性孔狀，在不增加葉片成本的前提下對葉片后緣進(jìn)行設(shè)計，降低風(fēng)力機噪聲，減少葉片的疲勞程度，延長風(fēng)力機使用壽命，為風(fēng)輪降噪途徑的探索積累實驗和設(shè)計經(jīng)驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在水平軸風(fēng)力機葉片后緣開孔，使后緣結(jié)構(gòu)變化，呈線性微孔狀，在不增加成本的前提下，對葉片后緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，降低風(fēng)力機葉尖噪聲，減少葉片的疲勞程度，延長風(fēng)力機的使用壽命。

本發(fā)明提供的一種葉片后緣呈線性微孔型結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片，包括葉片本體，葉片本體的后緣部位具有線性微孔狀。

本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力機，包括葉片后緣呈線性微孔型的葉片、導(dǎo)流罩、發(fā)電機、控制器、蓄電池、逆變器和電流負(fù)載；導(dǎo)流罩位于葉片的前端，發(fā)電機位于葉片的后部，發(fā)電機、蓄電池均與控制器電連接，蓄電池、電流負(fù)載均與逆變器連接。

本發(fā)明提供的一種葉片后緣呈線性微孔型結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片，在水平軸風(fēng)力機葉片后緣開孔，使后緣結(jié)構(gòu)變化，呈現(xiàn)線性孔型結(jié)構(gòu)，在不增加成本的前提下對葉尖結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，工藝簡單，費用低，便于一體化設(shè)汁，可規(guī)模化生產(chǎn)。同時，在保證輸出功率基本不變的情況下，降低風(fēng)力機葉尖噪聲，減少葉片的疲勞程度，延長風(fēng)力機使用壽命。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施提供的后緣呈線性微孔型結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機葉片后緣部位的示意圖；