[發明專利]用于風能設備的轉子葉片和風能設備

在審

• 申請號: 201980057033.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112639284A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·弗蘭克·納皮耶臘拉;約亨·施滕貝格;迪米特里奧斯·貝基羅普洛斯
• 申請（專利權）人: 烏本產權有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;周逸峰

本發明尤其涉及一種轉子葉片(200)，其具有：內葉片部段，其從轉子葉片根部(209)沿轉子葉片(200)的縱向方向延伸；和連接于內葉片部段的外葉片部段，其沿縱向方向延伸至轉子葉片尖部(210)，其中轉子葉片(200)具有壓力側的面(200c)和吸力側的面(200b)，所述壓力側的面和吸力側的面通過前緣(202)和后緣(201)彼此分開，其中在轉子葉片(200)的表面上設置有粘扣帶，所述粘扣帶基本上沿著轉子葉片(200)的縱向方向延伸。粘扣帶(300)可實現轉子葉片(200)的噪音降低和/或升力提高。

技術領域

本發明涉及一種用于風能設備的轉子葉片，一種相關的風能設備和一種相關的風電場以及一種用于風能設備的噪音降低的方法。

背景技術

已知的是，風能設備的轉子葉片在運行中主要促使噪音產生。尤其在后緣的區域中的邊界層的特性對例如轉子葉片的空氣動力學輪廓的噪音產生具有特殊影響。

用于減小尤其在后緣的區域中所產生的噪音的不同方法是已知的。這些方法包括安裝所謂的鋸齒，所述鋸齒基本上用于，將所產生的噪音的頻率轉移至更高的頻率，該頻率通過周圍的空氣經受更高的吸收或減少，使得在風能設備的特定的環境中可測量的噪音減小。

然而，當邊界層在該區域中分離時，在后緣處產生主要的噪音源。例如從2016年在里昂的第22屆AIAA/CEAS航空聲學會議的Afshari等人的“Trailing Edge NoiseReduction Using Novel Surface Treatments(使用新型表面處理降低后緣噪音)”中已知幾何結構件，所述幾何結構件可以安裝在后緣區域中和改變邊界層的特性。然而，這些幾何結構件需要復雜的且個性化的設計，這難以大規模地制造并且無論如何都要復雜地修復。

德國專利商標局在本申請優先權申請中檢索到如下現有技術：DE 103 40 978A1、DE 10 2005 019 905 A1、DE 10 2007 046 253 A1、DE 10 2016 201 114 A1、US8899923 B2、US 2018/0209398 A1、WO 2015/192 915 A1。

發明內容

在此背景下，本發明的目的是，減小在風能設備轉子葉片處的聲音發射。附加地，本發明的一個目的是，根據可能性提高風能設備轉子葉片的最大升力。無論如何一個目的是，提出相對于已知的風能設備轉子葉片成本更低且更易于維護的替選方案。

根據本發明，所述目的首先通過尤其用于風能設備的轉子葉片實現。轉子葉片包括：內葉片部段，其從轉子葉片根部沿轉子葉片的縱向方向延伸；和連接于內葉片部段的外葉片部段，其沿縱向方向延伸至轉子葉片尖部。轉子葉片具有壓力側的面和吸力側的面，所述壓力側的面和吸力側的面通過前緣和后緣彼此分開。在轉子葉片的表面上設置有粘扣帶，所述粘扣帶基本上沿著轉子葉片的縱向方向延伸。

根據本發明使用的粘扣帶是多孔體的一個實例，所述多孔體一方面適合于減小聲音發射并且同時通過流動的分離的延遲促進改善最大升力。由此同時可以減小分離噪音的強度和頻率，即減小在邊界層從轉子葉片分離時產生的噪音。

本發明的發明人已經認識到，如已知的針對完全不同的目的可獲得那樣的粘扣帶是多孔體，所述多孔體顯示出鑒于噪音產生方面的期望的特性。在粘扣帶在常規使用中與配合側保持附著的或連接的接觸，而在本發明的范圍內使用這兩個側中的僅一側，而缺少的配合件可以說可實現對于多孔性所需的自由空間。

粘扣帶因此還尤其適合于在轉子葉片處使用，因為所述粘扣帶已經符合標準地以條形形狀制造。條形形狀至少近似對應于轉子葉片的縱向方向，使得粘扣帶可特別簡單地沿著轉子葉片的縱向方向安裝。

粘扣帶優選具有從下表中選擇的至少一個帶：長毛粗呢帶、掛鉤帶、蘑菇頭帶和/或絲絨帶。