[發明專利]一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片

在審

• 申請號: 201810014332.3
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108131239A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 李春;郝文星;許子非;王淵博;葉柯華;楊陽;丁勤衛;韓志偉;閆陽天;向斌;韓敘;胡源;張雯麗;吳柏慧;張俊偉;余萬;詹樅州
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供了一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片，具有這樣的特征，包括：風力機葉片，包括相對來流方向位于前部的葉片主體和相對來流方向位于后部的葉片尾緣；以及多個分形鋸齒，連續排列的拼接在葉片尾緣上，分形鋸齒的鋸齒線為Koch分形曲線或類Koch分形曲線，其中，Koch分形曲線和類Koch分形曲線均是通過對源圖形進行N階生成元分形生成，源圖形為直線。根據本發明的一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片，通過在風力機葉片的葉片尾緣上設置連續排列的多個分形鋸齒，隨著階數增加使Koch分形曲線和類Koch分形曲線逐漸呈現不規則性，因此，該分形鋸齒能夠對于大自然不規則物體做到更為精確地描述，從而達到減小葉片尾緣噪聲的最佳效果。

技術領域

本發明涉及一種風力機葉片，具體涉及一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片。

背景技術

近十年來，隨著我國風能行業的發展，風力發電已超過核電成為繼火電、水電之后的第三大電力供應源。現在的風電場建設暫時性遠離電力負荷中心，同時也遠離電網的接入點，由于其長距離大規模的特點，增加了電能耗損和送出工程的費用。因此，風電場的建設將逐漸靠近電力負荷中心，這就意味著風電場更加接近居民聚居區。

然而，隨著風電場建設已趨于村莊或將趨于城鎮等居民聚居區，風力機在運行過程中產生的噪音影響到了附近村莊居民，如華能啟東風力發電場噪聲擾民問題。為此，許多工作研究探求風力機在運行過程中的噪聲來源，分為兩類：機械噪聲及氣動噪聲。其中，機械噪聲可以通過制造商精加工降低其是噪聲水平；氣動噪聲中居于主導地位的是風力機的噪聲，而葉片噪聲又是氣動噪聲的主要噪聲，且在葉片噪聲中，葉片尾緣噪聲是其主要噪聲源之一，因此降低葉片尾緣噪聲是目前降低生源噪聲的主要研究方向。

目前，減小葉片尾緣噪聲的一種重要的方法是在風力機葉片尾緣處設置鋸齒，即在葉片尾緣部分設置不同形狀的鋸齒，該方法啟發于大自然鳥類翅膀尾緣或鯨魚魚鰭尾緣，屬于一種仿生方法。

但是，上述方法的缺點就是對于大自然非規則形狀無法描述，僅通過傳統的幾何形狀(如三角形、矩形及M形等)來模仿鳥類翅膀尾緣及魚類魚鰭尾緣的不規則形狀，這將不能充分的發揮其降噪能力。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片。

本發明提供了一種具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片，具有這樣的特征，包括：風力機葉片，包括相對來流方向位于前部的葉片主體和相對來流方向位于后部的葉片尾緣；以及多個分形鋸齒，連續排列的拼接在葉片尾緣上，分形鋸齒的鋸齒線為Koch分形曲線或類Koch分形曲線，其中，Koch分形曲線和類Koch分形曲線均是通過對源圖形進行N階生成元分形生成，源圖形為直線。

在本發明提供的具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片中，還可以具有這樣的特征：其中，N為2～9。

在本發明提供的具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片中，還可以具有這樣的特征：其中，Koch分形曲線的生成元為等邊三角形生成元或正方形生成元。

在本發明提供的具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片中，還可以具有這樣的特征：其中，類Koch分形曲線的生成元為等腰三角形生成元、長方形生成元或M形生成元。

在本發明提供的具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片中，還可以具有這樣的特征：其中，分形鋸齒的鋸齒高度為風力機葉片的弦長的10％～14％。

在本發明提供的具有分形鋸齒尾緣的風力機葉片中，還可以具有這樣的特征：其中，分形鋸齒的鋸齒高度與其鋸齒寬度之比小于8。

發明的作用與效果